清华大学 鲁棒控制 （2005年）
清华大学自动化系 鲁棒控制课讲义 钟宜生 2005年
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控制系统设计与实现
传统控制方法：
控制器
给定一个受控对象
控制性能
清华大学 鲁棒控制 （2005年）
P
C
S
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控制系统设计与实现
鲁棒控制方法：
控制器
给定一个受控对象族
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控制系统不确定性及其描述
线性定常受控对象参数时变摄动时域描述的一般形式：
x&t Aqt xt Bqt u t yt Cqtxt Dqtut
其中
qt qi t , qi t qi ,qi , i 1, 2,...,k
控制性能
清华大学 鲁棒控制 （2005年）
P.S
C
S.S
清华大学自动化系 鲁棒控制课讲义 钟宜生 2005年
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鲁棒控制理论简介
▪ 控制系统设计与实现 ▪ 控制系统不确定性及其描述 ▪ 鲁棒控制方法简介 ▪ 与其他控制方法的比较
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控制系统不确定性及其描述
2.1 主动支撑系统
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控制系统不确定性及其描述
2.1 主动支撑系统
1/4车模型：
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清华大学 鲁棒控制 （2005年）
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控制系统不确定性及其描述
线性定常受控对象参数摄动时域描述的一般形式：
x&t Aq xt Bqu t yt Cqxt Dqut
其中
q qi , qi qi , qi , i 1, 2,..., k
A aij qt , B bij q t C cij q t , D dij q t
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控制系统不确定性及其描述
2.2 燃油喷入控制系统
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控制和反馈控制
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控制系统设计与实现
控制系统设计
• 需求分析： 系统性能要求、工作环境 • 控制系统结构设计和组件选取：执行机构、传感器 • 部件性能测试、开环系统描述和分析 • 控制器设计、闭环系统分析 • 闭环系统测试
b1 q s b0 a1 q s a0
q q
,
Gp s Q @
q q1 q2 L ql T ,
qi qi , qi ,i 1, 2,...,l
其中Q已知, 即ai g , bj g 和qi,qi已知。
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其中
A aij t , aij t aij , aij , i 0,1,..., n; j 0,1,..., n B bij t , bij t bij ,bij , i 0,1,..., n; j 0,1,..., m C cij t , cij t cij ,cij , i 0,1,..., p; j 0,1,..., n D dij t , dij t dij , dij ,i 0,1,..., p; j 0,1,..., m
控制系统不确定性及其描述
线性定常受控对象系数摄动频域模型的一般形式：
Gp
s
G
@
bm s m an s n
bm1sm1 L an1sn1 L
b1s b0 a1s a0
ai ai , ai
,i 0,1,..., n;
bj bj ,bj , j 0,1,..., m
A aij q , B bij q C cij q , D dij q
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清华大学自动化系 鲁棒控制课讲义 钟宜生 2005年时变摄动时域描述的一般形式：
x&t At xt Bt u t yt Ctxt Dtut
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控制系统不确定性及其描述
线性定常受控对象系数摄动时域描述的一般形式：
x&t Axt Bu t yt Cxt Du t
其中 A aij , aij aij , aij , i 0,1,..., n; j 0,1,..., n B bij , bij bij ,bij , i 0,1,..., n; j 0,1,..., m C cij , cij cij ,cij , i 0,1,..., p; j 0,1,..., n D dij , dij dij , dij ,i 0,1,..., p; j 0,1,..., m
其中G已知, 即ai , ai , bj , bj已知。上述系数摄动模型也称为区间对象。
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控制系统不确定性及其描述
线性定常受控对象参数摄动频域模型的一般形式：
bm an
q q
sm sn
bm1 q sm1 L an1 q sn1 L
鲁棒控制理论简介
鲁棒控制理论简介
▪ 控制系统设计与实现 ▪ 控制系统不确定性及其描述 ▪ 鲁棒控制方法简介 ▪ 与其他控制方法的比较
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鲁棒控制理论简介
▪ 控制系统设计与实现 ▪ 控制系统不确定性及其描述 ▪ 鲁棒控制方法简介 ▪ 与其他控制方法的比较