魯棒控制理論簡介

2021-04-25 15:53:32 字數 962 閱讀 8002

魯棒控制理論簡介

控制系統的魯棒性研究是現代控制理論研究中乙個非常活躍的領域,魯棒控制問題最早出現在上個世紀人們對於微分方程的研究中。black首先在他的2023年的一項專利上應用了魯棒控制。但是什麼叫做魯棒性呢?其實這個名字是乙個音譯,其英文拼寫為robust。也就是健壯和強壯的意思。控制專家用這個名字來表示當乙個控制系統中的引數發生攝動時系統能否保持正常工作的一種特性或屬性。人在受到外界病菌的感染後,是否能夠通過自身的免疫系統恢復健康一樣。  20世紀六七十年代,狀態空間的結構理論的形成是現代控制理論的乙個重要突破。狀態空間的結構理論包括能控性、能觀性、反饋鎮定和輸入輸出模型的狀態空間實現理論,它連同最優控制理論和卡爾曼濾波理論一起,使現代控制理論形成了嚴謹完整的理論體系,並且在宇航和機械人控制等應用領域取得了驚人的成就。但是這些理論要求系統的模型必須是已知的,而大多實際的工程系統都執行在變化的環境中,要獲得精確的數學模型是不可能的。因此很多理論在實際的應用中並沒有得到很好的效果。到了2023年,魯棒控制這個術語在文獻中首先被提出,但是對於它的精確定義至今還沒有一致的說法。其主要分歧就在於對於攝動的定義上面,攝動分很多種,是否每種攝動都要包括在魯棒性研究中呢?儘管存在分歧,但是魯棒性的研究沒有受到阻礙,其發展的勢頭有增無減。  

魯棒控制理論發展到今天,已經形成了很多引人注目的理論。其中控制理論是目前解決魯棒性問題最為成功且較完善的理論體系。zames在2023年首次提出了這一著名理論,他考慮了對於乙個單輸入單輸出系統的控制系統,設計乙個控制器,使系統對於擾動的反映最小。在他提出這一理論之後的20年裡,許多學者發展了這一理論,使其有了更加廣泛的應用。當前這一理論的研究熱點是在非線形系統中控制問題。另外還有一些關於魯棒控制的理論如結構異值理論和區間理論等。  

魯棒控制理論的應用不僅僅用在工業控制中,它被廣泛運用在經濟控制、社會管理等很多領域。隨著人們對於控制效果要求的不斷提高,系統的魯棒性會越來越多地被人們所重視,從而使這一理論得到更快的發展。

----摘自於中國公眾科技網。

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