面向调节时间优化的混合积分-增益系统数据驱动控制器整定

在这项工作中，我们提出了一种针对一类非线性控制器（即基于所谓混合积分-增益系统（HIGS）的控制器）的新型数据驱动整定框架。具体而言，我们专注于最小化点对点任务中的调节时间，即任务完成后误差收敛并稳定在期望误差范围内所需的时间。所提出的方法基于采样数据极值搜索控制，能够同时整定控制器的线性和非线性部分，同时仅基于被控对象的非参数频率响应函数数据保证输入-状态稳定性。这些稳定性特征通过一种新开发的用于数据驱动验证现有稳定性准则的程序得到保证。通过在工业引线键合机上的案例研究，广泛验证了所提方法在整定基于 HIGS 的控制器以改善调节时间方面的有效性，结果表明与 LTI 控制相比，最坏情况下的调节时间得到了显著改善。