什么是鲁棒控制?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/27 10:24:24
鲁棒控制的发展是否有前途?一般应用什么行业的什么上?

鲁棒控制是指控制系统在一定(结构,大小)的参数摄动下,维持某些性能的特性。根据对性能的不同定义,可分为稳定鲁棒性和性能鲁棒性。以闭环系统的鲁棒性作为目标设计得到的固定控制器称为鲁棒控制器。
由于工作状况变动、外部干扰以及建模误差的缘故,实际工业过程的精确模型很难得到,而系统的各种故障也将导致模型的不确定性,因此可以说模型的不确定性在控制系统中广泛存在。如何设计一个固定的控制器,使具有不确定性的对象满足控制品质就是就是鲁棒控制。

鲁棒控制(Robust Control)方面的研究始于20世纪50年代。在过去的20年中,鲁棒控制一直是国际自控界的
研究热点。所谓“鲁棒性”,是指控制系统在一定(结构,大小)的参数摄动下,维持某些性能的特性。根据对性
能的不同定义,可分为稳定鲁棒性和性能鲁棒性。以闭环系统的鲁棒性作为目标设计得到的固定控制器称为鲁棒控
制器。

由于工作状况变动、外部干扰以及建模误差的缘故,实际工业过程的精确模型很难得到,而系统的各种故障也
将导致模型的不确定性,因此可以说模型的不确定性在控制系统中广泛存在。如何设计一个固定的控制器,使具有
不确定性的对象满足控制品质,也就是鲁棒控制,成为国内外科研人员的研究课题。

鲁棒控制的早期研究,主要针对单变量系统(SISO)的在微小摄动下的不确定性,具有代表性的是Zames 提出
的微分灵敏度分析。然而,实际工业过程中故障导致系统中参数的变化,这种变化是有界摄动而不是无穷小摄动。

因此产生了以讨论参数在有界摄动下系统性能保持和控制为内容的现代鲁棒控制。

现代鲁棒控制是一个着重控制算法可靠性研究的控制器设计方法。其设计目标是找到在实际环境中为保证安全
要求控制系统最小必须满足的要求。一旦设计好这个控制器,它的参数不能改变而且控制性能能够保证。

鲁棒控制方法,是对时间域或频率域来说,一般要假设过程动态特性的信息和它的变化范围。一些算法不需要
精确的过程模型,但需要一些离线辨识。

一般鲁棒控制系统的设计是以一些最差的情况为基础,因此一般系统并