在干扰观测器的控制中,要让受控系统可以近似为标称或无扰动系统



在干扰观测器的控制中,要让受控系统可以近似为标称或无扰动系统


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在干扰观测器的控制中,要让受控系统可以近似为标称或无扰动系统


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在干扰观测器的控制中,要让受控系统可以近似为标称或无扰动系统


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在干扰观测器的控制中 , 要求消除对受控系统的所有扰动和不确定性 , 使受控系统可以近似为标称或无扰动系统 , 从而通过基于标称系统设计的控制器相对容易地实现控制目标 。 在ESO的控制中 , 提出只需要拒绝实际影响受控输出的“总干扰” , 以促进控制目标的实现 。 但从控制的目的来看 , 保证该近似值得实现并不是实现控制目标的必要前提 。



此外 , 并非所有影响要控制输出的干扰都是实现控制目标的障碍 。 因此 , 作者认为观察者应该观察和消除的只是阻碍受控输出跟踪参考信号的不利干扰 。 这才是真正的干扰 。 需要注意的是 , 从施加在受控系统上的所有扰动和不确定性中直接区分和估计不利扰动并不容易 。 科学家提出扰动可以被认为是受控系统实际和应该是什么之间的差异 , 这为区分它提供了一种新的方法 。



“应该是”系统总是被狭隘地定型为标称或无干扰系统 , 但也许 , 它可能是一个参考模型 , 表示受控系统的“预期”稳定状态 。 当处于这种“预期”稳定状态时 , 要控制的输出跟踪参考信号 , 如果没有额外的控制输入或干扰作用于参考模型 , 则所有系统状态保持不变 , 这意味着控制目标已实现 。 为了模拟这种“预期”的稳态 , 参考模型应满足以下特征:参考模型的系统结构和系统矩阵与被控系统相同;参考模型的输出等于参考信号;有利的干扰作用于参考模型 。



由于参考模型实际上是受控系统 , 因此第一个字符显然是正确的 。 第二个字符是为满足控制目标所做的假设 。 至于第三个 , 它是出于以下考虑而设置的 。 从误差驱动控制的原理来看 , 跟踪误差总是用来产生控制输入 , 迫使受控输出跟踪参考信号 。 理想情况下 , 当实现控制目标时 , 跟踪误差预计为零 , 这意味着在这种情况下控制输入相应为零 。 但请注意 , 对于大多数受控系统 , “预期”稳态不是平衡点 。



也就是说 , 在控制输入为零的情况下 , 系统状态肯定会偏离这个稳定状态 。 因此 , 为了保持这种“预期”的稳定状态 , 必须有一个有利的干扰作用在参考模型上 。 显然 , 施加在受控系统上的所有扰动与作用在参考模型上的有利扰动之间的差异正是需要拒绝的不利扰动 。



为了消除ESO的控制无法处理失配扰动的误解 , 科学家严格证明了在单输入单输出线性时不变系统的特定假设下 , 失配扰动可以合并为匹配扰动 。 科学家回答了一个长期存在的问题 , 即“总干扰”或EID是否存在 。 基于广义ESO , 提出了一种名为增强型ESO的观测器 , 通过将参考信号引入反馈项来区分和估计不利干扰 。 除了提供令人满意的鲁棒性之外 , 所提出的基于EESO的控制将EESO与状态反馈策略相结合 , 能够强制受控输出跟踪任意参考信号 , 而类似方案中的基于GESO的标准控制只能收敛输出到一个零的小邻域 。

【在干扰观测器的控制中,要让受控系统可以近似为标称或无扰动系统】通过EID的概念增强 , 这种新颖的方法进一步扩展到几乎没有修改的多个干扰 。 只有阻碍控制目标实现的不利干扰才应由观察者估计和消除 , 以达到控制的目的 。 为了估计这种“基本”干扰 , 提出了一种名为EESO的观测器 , 它将参考信号的信息引入反馈项 。 这将增强型ESO与大多数现有的观察者区分开来 。 此外 , 科学家证明了多个扰动总是可以合并成一个扰动作为控制输入作用于同一通道 。 该证明的重要性在于它为确定扰动抑制的控制中失配干扰补偿增益的棘手问题提供了一个相当简单和通用的解决方案 。

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