迭代变化因素下基于二维H∞理论的迭代学习控制方法研究

项目名称： 迭代变化因素下基于二维H∞理论的迭代学习控制方法研究

项目编号： No.61304087

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 祝乔

作者单位： 西南交通大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 为实现完全跟踪，传统和基于二维系统的迭代学习控制研究通常需假定相同系统特性(即迭代不变的初始状态、参数、扰动、参考轨迹等)。然而，在实际控制系统中，很难满足严格的相同系统特性。因此，本课题拟针对迭代变化因素下的迭代学习控制问题，设计基于二维H∞理论的迭代学习控制器，实现完全跟踪和H∞最优跟踪性能。具体研究内容有： 1）针对线性离散系统，研究二维离散Roesser模型的H∞控制理论，建立输出反馈型二维H∞迭代学习控制器； 2）针对线性连续系统，研究二维连续离散Roesser模型的H∞控制理论，建立基于高阶内模的二维H∞迭代学习控制器； 3）针对含输入饱和及不可行参考轨迹的非线性仿射系统，研究二维非线性Roesser模型的H∞控制理论，建立轨迹生成器和二维H∞迭代学习控制器协调优化机制； 4）探索迭代学习控制方法在高炉布料器控制系统中的应用，设计实用的二维H∞迭代学习控制器，提高高炉布料效果。

中文关键词： 迭代学习控制；迭代变化因素；高阶内模；二维H∞理论；

英文摘要： In general, the system invariance property （e.g., iteration-invariant initial states, system parameters,disturbances, and reference trajectories） in classic and 2-D system based iterative learning control (ILC) is indispensable to achieve perfect tracking. However, for many practical control systems, the system invariance property is hardly achievable. Therefore, we will study the H∞ control theory of 2-D systems for the ILC design problems under iteration-varying factors. Then, based on the 2-D H∞ control theory, we will design 2-D H∞ ILC laws which can achieve the perfect tracking and H∞ optimal tracking performance. The details are as follows: 1）For the ILC design problem of linear discrete-time systems with iteration-varying factors, a output-feedback 2-D H∞ ILC design method will be presented by establishing the H∞ control theory of 2-D linear discrete Roesser models. 2)For the ILC design problem of linear continuous-time systems with iteration-varying factors, a high-order internal model based 2-D H∞ ILC design method will be presented by establishing the H∞ control theory of 2-D linear continuous-discrete Roesser models. 3) For the ILC design problem of nonlinear affine systems with iteration-varying factors, saturation and unfeasible trajectory, an optimization strategy of trajectory generator and 2-D

英文关键词： iterative learning control；iteration-varying factors；high-order internal model；2-D H∞ theory；