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研究生: 廖振頡
Liau, Jen-Jie
論文名稱: 使用非緩解數據之控制設計:不同設計方法的比較
Controller synthesis based on non-relaxed data: A comparison for different designs.
指導教授: 陳正宗
Chan, Jenq-Tzong Hermann
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: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 73
中文關鍵詞: 數值化控制設計非緩解數據
外文關鍵詞: DBCS, non-relaxed data
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  •   在DBCS的理論說明裡面,曾經提到用來進行DBCS設計的實驗數據必須不包含任何零輸入響應(zero input response),換句話說,就是我們作的系統實驗都必須從靜止的初始狀態開始。然而,在很多情況下,不一定都能夠從靜止的狀態開始作實驗。此時,我們所得到的實驗數據將會含有一個由於初始狀態所導致的零輸入響應。若要拿這組具有初始值響應的數據運用在DBCS方法中,則必須先設法把數據裡的零輸入響應洗掉。為了要洗掉數據裡的零輸入響應,過去我們曾發展了兩種不同的方法,記錄在以前同學的論文裡,最近又有另一種洗掉零輸入響應的方法被發展出來,並記錄在附加的論文中。我們有興趣去透過一些實例的計算,來比較這個新方法跟過去那兩個方法的優劣。

      When using Data-Based Controller Synthesis (DBCS) theory to design the system controller, it requires the open-loop test data does not contain any zero input response. In general, the zero input response is due to non-relaxed initial conditions. As a result, data used in a data-based control system must be obtained from a relaxed system. However, the system may not at rest in many situations when we start to take the experimental data. In these cases, we have to remove the initial state response from the sampled data before it can be applied for the DBCS. In order to remove the zero input response, two different techniques had been developed and documented in previous papers. In this thesis, we will introduce another method that we have developed recently. We will also compare the current method with the other two methods through numerical experimentations.

    中文摘要 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥I 英文摘要 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ II 誌謝 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥III 目錄 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ IV 圖目錄 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ VI 表目錄 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ IX 第一章 緒論 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1 1-1 簡介與研究動機 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1 1-2 本文大綱 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3 第二章 數值化控制器設計的理論介紹 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥4 2-1 前言 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥4 2-2 理論推導 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥4 2-3 s及w的計算 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7 2-4 v(z)的選定 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 9 2-5 數值化控制器設計的穩定性 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10 第三章 非緩解取樣數據的處理‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12 3-1 非緩解數據問題的定義及假設 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12 3-2 移除非緩解數據之方法一(增階控制設計) ‥‥‥‥‥‥‥‥13 3-2-1 增階控制器計算 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥15 3-2-2 s及w關聯方程式的尋找 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥17 3-2-3 增階控制器的穩定條件 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥20 3-3 移除非緩解數據之方法二(濾波器設計) ‥‥‥‥‥‥‥‥‥22 3-3-1 雜訊的處理 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥25 3-3-2 線性二次最佳化設計 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥25 3-3-3 消除零輸入響應的數值化控制器設計 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥26 3-4 移除非緩解數據之方法三(濾波器設計) ‥‥‥‥‥‥‥‥‥27 3-4-1 雜訊的處理 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥29 3-4-2 對消除零輸入響應的數值化控制設計 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥31 第四章 電腦模擬之驗證‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥33 4-1 前言 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥33 4-2 數值化控制器設計範例 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥33 4-3 方法一(增階控制器)範例 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥39 4-3-1 範例一 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥39 4-3-2 範例二 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥42 4-4 方法二(濾波器設計)範例 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥44 4-4-1 範例一 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥44 4-4-2 範例二 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥52 4-5 方法三(濾波器設計)範例 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥56 4-5-1 範例一 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥56 4-5-2 範例二 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥64 4-6 誤差值比較 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥67 第五章 結論 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥70 參考文獻 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥72

    [1] Chan, J.T. Control System Synthesis Based on Plant Test Data, ASME/JDSMC, vol177, NO.4, pp.484-489, 1995.

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    [10] Chan, J.T. Data-based control system synthesis, A discrete domain formulation for redundantly actuated systems, Int. J. of Control and Computers, vol.21, No.1, pp.22-27, 1996.

    [11] Chan, J.T. Data-based synthesis of Multivariable LQ Regulator, Automatica vol.32, No.3, pp.403-407, 1996.

    [12] Franklin, G.F. and Powell, J.D. Digital Control of Dynamic Systems, Addison-Wesley, Reading, Massachusetts, 1980.

    下載圖示 校內:立即公開
    校外:2004-07-20公開
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