研究生: |
楊進添 Jin-Tian Yang |
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論文名稱: |
含大範圍參數變動之線性最佳追踪問題的研究 On Linear Optimal Tracking Problem with Large Plant Parameter Variations |
指導教授: |
劉清田
Qing-Tien Liou |
口試委員: | none |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
電資學院 - 電子工程系 Department of Electronic and Computer Engineering |
論文出版年: | 2021 |
畢業學年度: | 72 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 190 |
中文關鍵詞: | 含大範圍參數變動 、最佳控制理論 、追型性能指標 、模式追隨方法 、保證代價法 、閉路系統 、響應圖 、工程 、科技 、結構學 |
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針對最佳控制理論在實際應用上的限制:即過於理想之假定(系統參數固定),及不夠實用之最佳法則(調節型性能指標),本文以符合實際之追蹤型性能指標為基礎,探討含大範圍參數變動之系統的線性最佳追蹤問題的設計。
在(1)線性控制對象,(2)線性控制法則,(3)狀態變數可測量及(4)參數之變數範圍有界限但未知且為時變,這些假定下,本文利用一個涵蓋系統需求之穩定模式,產生系統之既定輸出,規劃追蹤型性能指標。並分別以三種方法極小此性能指標來設計控制器,使變動系統之輸出有效地追隨既定輸出。
三種設計方法是:(1)傳統方法,(2)模式追隨方法及(3)保證代價方法。法(1),(2)使用理想系統之最佳控制法則,方法(3)則特別考慮系統之未定部分,而使用保證代價控制。文中分別討論三種方法,在時變及非時變情況下之設計原理及其特點。閉路系統最佳化且漸泝穩定之條件,亦詳細推導。
最後,以計算機模擬一個二階的變動系統,並在平等之設計基礎下,分析及比較三種方法之追蹤性能及其對參數變動之靈敏度。基於方便評斷之目的,定義兩種實用的評價量當作比較工具。同時,與其有關之重要響應圖亦一併提供,期使方法之比較更趨完善。
模擬結果顯示,保證代價方法設計簡單、實現容易,不但有良好的追蹤性能,而且系統響應對參數變動有低靈敏度的效果。換言之,保證代價之控制觀念,對於變系統之追蹤問題的設計是有效的。此即擴充了最佳控制理論之應用範圍,而可以處理含時變未定參數之實用控制系統。
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