基于隨機魯棒分析的輸出反饋特征結構配置

金憲哲 吳森堂

(北京航空航天大學 自動化科學與電氣工程學院,北京 100191)

基于隨機魯棒分析的輸出反饋特征結構配置

金憲哲 吳森堂

(北京航空航天大學 自動化科學與電氣工程學院,北京 100191)

針對輸出反饋特征結構配置在參數不確定性系統設計中的魯棒性問題,提出一種基于隨機魯棒分析的輸出反饋特征結構配置優化方法.該方法通過隨機魯棒分析準確度量了閉環系統的魯棒性,確立控制系統設計要求與待設計參數間的直接聯系,并運用優化技術實現閉環系統穩定性與性能間的折衷,最大化控制系統的魯棒性.通過在某高超聲速飛行器橫側向解耦控制系統設計上的應用,驗證了該方法的有效性.

特征結構配置;隨機魯棒分析;魯棒控制;反饋控制

特征結構配置(EA,Eigenstructure Assignment)是一種通過極點配置,使閉環特征值及其相應的特征向量滿足指定的設計要求,以獲得期望的閉環系統響應的現代控制設計方法,其廣泛應用在飛行控制系統的靜態解耦設計上[1-3].由于實際系統中不是所有狀態都是可測的,當采用輸出反饋特征結構配置時,因系統信息的缺失,在設計過程中無法獲知未配置特征值的變化情況,設計結果可能導致系統是不穩定的.同時,外界干擾等因素引起的參數不確定性也會影響閉環系統的穩定性.另外,運用 EA設計出的定常增益輸出反饋矩陣能否使系統的特征結構在整個不確定性參數變化范圍內滿足設計……