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输入成型是一种减小自动化控制系统中的余振的前馈控制技术,它通过改变参考输入信号的形状来消除系统挠性带来的振荡。输入成型通过把参考输入信号和一系列脉冲进行卷积,得到成型输入信号,而成型输入信号作用于控制对象,其中这脉冲序列就是输入成型器。如果脉冲选择适当,则无论什么输入信号系统的响应都不会有余振。 本论文首先讨论了输入参考信号形状对系统响应的重要性,然后结合磁盘定位系统的具体模型,系统的总结了各种输入成型方法(改变参考输入信号的形状的滤波器),包括ZV(零振动输入成型)、ZVD(零震动和零微分输入成型)、EI(拓展不敏感度输入成型)。并应用MERV(最小余振平均值)输入成型方法,以磁头定位系统为模型,通过数值优化过程求解出最优的MERV输入成型器和次最优的混合输入成型器。并与ZVD和EI输入成型方法进行详细的比较。 近期对输入成型的研究主要集中在开环情形,本文将重点研究系统的闭环输入成型控制,将输入成型技术结合PD(比例微分)控制、LQG最优控制这些反馈控制技术,完成前馈与反馈的互补。同时就如何设计出稳定的闭环全状态控制系统进行研究。 最后,本文对于挠性结构体的多模态情形,结合H-infinty鲁棒控制方法,设计出类似于两自由度的控制器,并讨论其可行性。