【控制】基于matlab实现车辆二自由度悬架鲁棒控制

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⛄ 内容介绍

本章考虑用鲁棒控制方法来控制一个简单的二阶机械系统：质量块-阻尼器-弹簧系统。该系统是本科生实验教学中常见的控制实验装置。作为本书中的第一个案例，将针对该装置介绍三种控制器的详细设计方法，分析闭环系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能。为了简化设计过程，此处仅考虑模型的结构扰动（参数扰动）。针对此例，介绍了matlab鲁棒控制工具箱（Robust Control Toolbox）一些鲁棒控制器设计指令。希望此章的学习不仅能够教授鲁棒控制系统设计方面的知识，也能够教会大家如何使用鲁棒控制工具箱。

⛄ 部分代码

hin_mds

lsh_mds

ms_mds

omega=logspace(-1,2,100);

%Real perturbations

blkrs_R=[-1 1;-1 1;-1 1];

blkrs=[blkrs_R;abs(blkrs_R)];

pdim=3;

%

%Hinf Controller

clp_h=starp(sys_ic,K_hin);

clp_hg=frsp(clp_h,omega);

rob_stab=sel(clp_hg,[1:3],[1:3]);

fixl=[eye(pdim);0.1*eye(pdim)]; % 1% complex

fixr=fixl';

clp_mix=mmult(fixl,rob_stab,fixr);

rbnds_h=mu(clp_mix,blkrs);

%

%Loop Shaping Controller

clp_lsh=starp(sys_ic,K_lsh);

clp_lshg=frsp(clp_lsh,omega);

rob_stab=sel(clp_lshg,[1:3],[1:3]);

fixl=[eye(pdim);0.1*eye(pdim)]; % 1% complex

fixr=fixl';

clp_mix=mmult(fixl,rob_stab,fixr);

rbnds_lsh=mu(clp_mix,blkrs);

%

%mu Controller

clp_mu=starp(sys_ic,K_mu);

clp_mug=frsp(clp_mu,omega);

rob_stab=sel(clp_mug,[1:3],[1:3]);

fixl=[eye(pdim);0.1*eye(pdim)]; % 1% complex

fixr=fixl';

clp_mix=mmult(fixl,rob_stab,fixr);

rbnds_mu=mu(clp_mix,blkrs);

%

figure(1)

vplot('liv,lm',sel(rbnds_h,1,1),'r-',...

    sel(rbnds_lsh,1,1),'m--',...

    sel(rbnds_mu,1,1),'c-.')

title('robust stability for all controllers')

xlabel('Frequency(rad/s)')

ylabel('Upper bound of \mu')

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

​[1]王纪婵, 张亲艳, 潘劲松. 基于Matlab的空气弹簧悬架的鲁棒控制仿真[J]. 图书情报导刊, 2012, 22(5):124-125.

⛄ 完整代码

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