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研究生： 魏榮良
Wei, Rong-liang
論文名稱： 基於系統逆動態之數據化最佳控制設計
Data-based LQ Synthesis Based on the Inversed Plant Dynamics
指導教授： 陳正宗
Chan, Jeng-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： 2005
畢業學年度： 93
語文別： 中文
論文頁數： 46
中文關鍵詞： 系統逆動態 、最佳控制
外文關鍵詞： optimal control, inversed plant dynamics
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    • 　　一般的控制器設計皆需先以系統鑑別求得系統的近似模式，再進行控制器的設計。然而系統識別通常是一個需反覆多次且耗費多時的過程，而所得的結果僅是系統的近似模式而已。但是根據數值化控制設計(DBCS)的理論可以省略系統鑑別這個繁複的步驟，直接由開迴路實驗數據將控制器設計出來，這可以使得設計的過程更為簡單。本研究的主要目的就是利用DBCS的理論透過系統逆動態來做控制的設計，並且由於系統的逆動態模式可以由開迴路的實驗數據求得，而使得設計步驟簡化了許多，所以本研究將探討基於系統的逆動態模式在最佳控制設計方面的性能。

    　　In general, controller design must need system identification to build the parameterized plant model. However, system identification usually is a process that repeatedly and expanded much times, and the system get from system identification just an approximate model. But the data-based controller synthesis (DBCS) can omit the heavy and complicated steps to design the controller directly from open loop plant test data. This synthesis can let the design process to simplify. The purpose of this research is controller design though the Inversed plant dynamics with DBCS, and because of the inversed plant dynamics can be calculated by open loop plant data, so the design process will more simpler. In this research, we will discuss the performance of data-based LQ synthesis on the inversed plant dynamics.

    中文摘要 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧Ⅰ 英文摘要 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧Ⅱ 誌謝 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧Ⅲ 目錄 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧Ⅳ 表目錄 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧Ⅵ 圖目錄 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧Ⅶ 符號說明 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧Ⅷ 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 數據化最佳控制設計‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧3 2.1 線性最佳化控制 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧3 2.2 數據化線性最佳控制 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧6 2.2.1 DBCS簡介 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧6 2.2.2 最佳輸入與最佳輸出的計算 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧7 2.2.3 輸出回授控制器 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧9 2.2.4 控制設計的穩定條件 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧11 2.2.5 適當 值的設定 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧15 第三章　基於逆動態模式的數據化最佳設計(Ⅰ)：基本理論 ‧‧‧‧16 3.1 前言 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧16 3.2 系統的逆動態模式 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧17 3.3 系統逆動態的最佳輸出與最佳輸入 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧18 3.4 系統逆動態的單位脈衝響應 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧22 3.5 小結 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧25 第四章 基於系統逆動態的數據化最佳設計(Ⅱ)：應用與討論 ‧‧26 4.1 前言 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧26 4.2 :二次線性奇異最佳化(SLQ) ‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 27 4.3 ：最小增益之二次線性最佳化(MGLQ) ‧‧‧‧‧ 29 4.4 基於系統逆動態的數值化最佳解對雜訊轉化誤差的影響 31 4.5 小結 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧33 第五章 數值模擬 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧34 第六章 結論 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧45 參考文獻 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧46

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    校外：2005-08-09公開
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