基于矩陣的結構與控制協(xié)同設計.pdf

1、本課題研究的主要目的是找到一種兩者在機電系統(tǒng)中協(xié)同設計的方法。 首先，本文介紹了系統(tǒng)狀態(tài)和狀態(tài)方程式的概念。利用關聯矩陣研究了機械系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)組合關系。接下來列舉了幾種常用機械系統(tǒng)的現代控制方法。 然后，給出了利用LMI算法的進行控制器設計與基于模擬退火算法的結構和控制參數集成優(yōu)化設計方法，論述了基于輸入控制能量最小的機械結構和控制的協(xié)同設計。在整個閉環(huán)系統(tǒng)的的理想響應不變的前提下，把控制器分為被動控制部分和主動控制部分。其

2、中被動控制部分以主動控制部分輸入控制能量最小為設計指標進行設計。接下來給出系統(tǒng)全局最優(yōu)的充分必要條件，以及兩個全局最優(yōu)的算法。 最后，給出了一個綜合設計實例一汽車主動懸架系統(tǒng)。采用LMI(線性矩陣不等式)算法設計控制器。然后用模擬退火算法對汽車主動懸架結構參數和控制參數的進行集成優(yōu)化，最后利用機械系統(tǒng)動態(tài)仿真軟件ADAMS和控制系統(tǒng)仿真環(huán)境SIMULINK軟件包聯合仿真。結果表明此方法與現有優(yōu)化方法相比，對改善汽車行駛平順性和提高汽