给定结构低阶控制器的H∞回路成形设计及在蒸汽发生器水位控制中的应用
关键词:蒸汽发生器水位控制;鲁棒控制;静态H∞回路成形;权函数优化;线性矩阵不等式
摘 要:针对标准H∞回路成形设计权函数选取困难、所得控制器阶次高的缺点,提出了一种给定结构低阶鲁棒控制器设计方法.该方法综合了低阶权函数优化和静态H∞控制器,只需设计者给出成形后被控对象奇异值上下界约束的控制点坐标,以及期望的控制器阶次和结构,便可通过基于线性矩阵不等式技术的迭代优化,得到满足预定控制性能要求且使得鲁棒稳定裕量最大化的控制器.运用所提方法设计了蒸汽发生器水位对象的二阶鲁棒控制器.在水位设定值阶跃变化、蒸汽流量阶跃扰动和运行工况点变化的情况下,进行了对比仿真试验.结果表明,所设计的控制系统取得了良好的控制性能,且鲁棒稳定性优于自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)策略或双PI控制策略设计的控制系统.