[发明专利]一种基于模态结构分解的H∞范数指标的控制器参数优化方法、系统和介质在审
| 申请号： | 201810073927.6 | 申请日： | 2018-01-25 |
| 公开（公告）号： | CN108267958A | 公开（公告）日： | 2018-07-10 |
| 发明（设计）人： | 胡锦昌;刘涛;王勇;于丹;贾永;牟小刚;周扬;段文杰;郑永洁;颜军;马琳 | 申请（专利权）人： | 北京控制工程研究所 |
| 主分类号： | G05B13/04 | 分类号： | G05B13/04;G05D1/08 |
| 代理公司： | 中国航天科技专利中心 11009 | 代理人： | 胡健男 |
| 地址： | 100080 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 一种基于模态结构分解的H∞范数指标的控制器参数优化方法、系统和介质，本发明针对含挠性和液体晃动等谐振模态的航天器姿态动力学的PID+结构滤波器控制器，提出了一种基于模态结构分解的H∞范数优化指标。包括以下步骤：(1)根据系统状态方程提取出被控系统的传递函数；(2)将系统传递函数分解为刚体模态和谐振模态相加的形式；(3)设计常值形式的谐振模态加权函数；(4)设计与误差量和控制量相关联的权函数；(5)将闭环系统写成H∞控制器求解的标准形式；(6)调用基因遗传算法对标准形式的H∞范数进行最小化，并求出最小值对应的PID+结构滤波器参数，采用本发明可以大大降低含航天器的姿态控制参数设计对人工经验的依赖。 | ||
| 搜索关键词： | 范数 模态结构 分解 结构滤波器 控制器参数 标准形式 谐振模态 控制器 优化 基因遗传算法 系统传递函数 系统状态方程 航天器姿态 被控系统 闭环系统 参数设计 传递函数 刚体模态 加权函数 人工经验 液体晃动 姿态控制 动力学 控制量 权函数 误差量 最小化 求解 航天器 模态 挠性 调用 相加 关联 | ||
【主权项】：
1.一种基于模态结构分解的H∞范数指标的控制器参数优化方法，其特征在于其实现步骤如下：第一步，求解航天动力学方程的输入到输出的被控对象的传递函数；第二步，根据步骤一的传递函数，将被控对象按照刚体与谐振模态相加的结构形式进行分解；第三步，根据步骤二的分解结果，设置与谐振模态关联的常值输出权函数；第四步，设置与姿态控制误差和控制量相关的权函数；第五步，将被控对象、控制器和步骤三和步骤四的权函数组成的闭环系统写成H∞标准形式；第六步，对步骤五得到的闭环系统进行控制参数优化求解。
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