基于MATLAB实现H无穷控制器与性能分析

基于MATLAB实现H无穷控制器与性能分析

在控制理论中，H无穷控制器是一种强大的控制器设计方法，能够控制动态系统并同时保证其稳定性和性能。它通过将频域和时域的设计考虑在内来提供更好的鲁棒性和稳定性，并且可以适用于多变量系统和不确定系统。

在本文中，我们将展示如何使用MATLAB实现H无穷控制器及其性能分析。我们将采用一个简单的例子来说明这个过程。我们将使用Control System Toolbox中的工具来设计和分析这个系统。

首先，我们需要定义我们要控制的系统。我们将使用以下传递函数作为我们的例子：

G = tf([1, 2], [1, 5, 6, 0])

接下来，我们将使用H无穷控制器来设计我们的控制器。我们将使用Robust Control Toolbox中的hinfsyn函数来实现H无穷控制器的设计。代码如下：

[K, CL, GAM] = hinfsyn(G);

在这段代码中，K是我们的H无穷控制器，CL是我们的封闭环系统，GAM是我们的H无穷控制器的最优性能。我们可以通过尝试不同的初始值来获得不同的结果。

接下来，我们将使用图形界面来分析我们的控制系统。我们可以使用Control System Designer来分析我们的封闭环系统的响应。我们可以将K输入到Control System Designer中，并将G作为反馈路径进行分析。以下是该工具的使用示例：

controlSystemDesigner(CL,K,G)

最后，我们可以使用Simulink来模拟我们的系统。我们将使用Simulink来模拟我们的封闭环系统的响应。代码如下：

sim(‘closedloop’)