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研究生: 陳昊廷
Chen, Hao-Ting
論文名稱: 多變數指令跟隨控制器之數據化設計
Data-based synthesis of a multivariable command following controller
指導教授: 陳正宗
Chan, Jenq-Tzong
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 航空太空工程學系
Department of Aeronautics & Astronautics
論文出版年: 2015
畢業學年度: 103
語文別: 中文
論文頁數: 61
中文關鍵詞: 數據化控制器設計雙迴圈回授控制
外文關鍵詞: data-based controller synthesis, a two-loop feedback control
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  • 控制系統設計的目標,除了使受控系統穩定,並且能夠追蹤所給予的命令,設計控制系統之前,必須先對受控廠進行系統辨識,來取得受控廠的動態模式參數,而本論文透過數據化的控制器設計理論,能夠在受控系統的數學模式仍為未知的情況下,直接以一組受控系統的測試數據進行控制器的設計。同時,系統的穩定與指令的追蹤,透過兩個控制迴路來分別達成,一般而言,是在控制迴路裡加入積分器,但是積分器的使用將同時降低系統的穩定性,為了改善訊號追蹤系統的穩定性,一個增強系統穩定的內回饋路徑將再被加入,從而使得整個控制系統形成了雙回饋路徑的架構。本論文沿用雙回饋路徑的控制架構,將積分器與增穩器的設計順序對調,並且將在受控系統為多輸入多輸出的情況下,進行數據化控制器的設計。

    The goal of a control design is to stabilize the system and to have the system output follow the given command. Normally, explicit knowledge of the plant dynamic model is needed for the control design. In this thesis, the synthesis of a linear control system can be achieved by using a set of the plant test data when explicit knowledge of the plant model remains unidentified. Moreover, stabilization and command following are achieved be means of two separate feedback loops. In general, command following is achieved by means of a feedback controller that resonates with the command signal. However, the use of an integrator decreases the closed-loop system stability.As a result, a stability augmentation inner feedback loop is often added. Formulas are developed so that this two-loop feedback structure is synthesized directly from the plant test data in the multi-input multi-output case.

    中文摘要 I Abstract II 誌謝 XV 目錄 XVI 表目錄 XVIII 圖目錄 XIX 第一章 緒論 1 1.1 簡介與研究動機 1 1.2 本文大綱 2 第二章 數據化控制設計的基本理論 4 2-1前言 4 2-2模式跟隨控制器 4 2-3模式跟隨控制器之其他討論 6 2-3-1 討論說明 6 2-3-2 s(z)及w(z)的計算 7 2-3-3Diophantine Equation的相關數學 10 2-3-4 試誤的計算步驟 12 2-4控制器之驗證準則 13 第三章 多變數指令跟隨控制器之數據化設計 17 3-1前言 17 3-2多變數指令跟隨控制器設計 18 3-2-1雙迴圈型式之回授結構 18 3-2-2極點安置設計 23 3-2-3 f(z)及g(z)存在的條件 28 3-3閉迴路系統之驗證準則 30 第四章 電腦模擬 34 4-1前言 34 4-2 多變數指令跟隨控制器之模擬 34 4-2-1 參數設定 34 4-2-2範例模擬一 36 4-2-3加入雜訊之範例 39 4-2-4範例模擬二 44 4-2-5加入雜訊與調整參數之範例 48 4-3模擬結果與討論 57 第五章 結論 59 參考文獻 60 

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