本論文針對連續時間輸入延遲系統之數位設計提出一些狀態空間的研究。 當裝置的時間常數較短且動態階數較高時,則數位系統的控制演算時間延 遲就不可忽略,否則系統的穩定邊限將會降低甚至變成不穩定系統。因此 ,為了有效分析與設計此輸入時延取樣系統,我們將連續時間模式轉換到 等效的離散時間模式。此外,由於量測裝置或實際因素的限制使得系統狀 態的取得相當困難,若建立一狀態觀測器則非但增加了原始系統的動態維 度且提高了計算上的困難度及產生不穩定控制器的可能性。因此,我們需 要去發展一個考慮輸入延遲且無須觀測器的數位控制器。基於時延系統之 數位模式,利用多重速率取樣輸出之狀態重建器首先被發展,而避免了建 立觀測器的複雜性。更進一步地,多重速率取樣輸出控制器也被推廣,在 某些條件下此控制器可實現任意的數位狀態回授並可強化閉路系統的穩定 邊限。此外,針對時延系統提出一個具有雙重設計自由度之最佳的數位伺 服控制器。在這個伺服問題中,假設干擾與參考信號具有預先描述的波形 特性,並且假設參考/干擾信號的切換間隔時間較閉路系統的嚮應時間為 長。此伺服控制器包含最佳的回授與順饋增益而使一個離時的性能指標極 小化。結果,設計後之伺服系統達成離時的漸近追蹤與干擾排除並且改善 了暫態嚮應。應用已發展的狀態重建法,此數位伺服控制器無須建立觀測 器即可實現。
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