魯棒

魯棒

魯棒是Robust的音譯,也就是健壯、強壯、堅定、粗野的意思。魯棒性(robustness)就是系統的健壯性。它是在異常和危險情況下系統生存的關鍵。比如說,計算機軟體在輸入錯誤、磁碟故障、網路過載或有意攻擊情況下,能否不當機、不崩潰,就是該軟體的魯棒性。魯棒控制(Robust Control)方面的研究始於20世紀50年代。在過去的20年中,魯棒控制一直是國際自控界的研究熱點。根據對性能的不同定義,可分為穩定魯棒性和性能魯棒性。

詳細釋義

所謂“魯棒性”,是指控制系統在一定(結構,大小)的參數攝動下,維持某些性能的特性。根據對性能的不同定義,可分為穩定魯棒性和性能魯棒性。以 閉環系統的魯棒性作為目標設計得到的固定控制器稱為 魯棒控制器。

當今的 自動控制技術都是基於反饋的概念。反饋理論的要素包括三個部分:測量、比較和執行。測量關心的變數,與期望值相比較,用這個誤差糾正調節控制系統的回響。

這個理論和套用自動控制的關鍵是,做出正確的測量和比較後,如何才能更好地糾正系統。

魯棒控制

魯棒控制(Robust Control)方面的研究始於20世紀50年代。在過去的20年中,魯棒控制一直是國際自控界的研究熱點。

由於工作狀況變動、外部干擾以及 建模誤差的緣故,實際工業過程的精確模型很難得到,而系統的各種故障也將導致模型的不確定性,因此可以說模型的不確定性在 控制系統中廣泛存在。如何設計一個固定的控制器,使具有不確定性的對象滿足控制品質,也就是魯棒控制,成為國內外科研人員的研究課題。

魯棒控制的早期研究,主要針對 單變數系統(SISO)的在微小攝動下的不確定性,具有代表性的是Zames提出的微分靈敏度分析。然而,實際工業過程中故障導致系統中參數的變化,這種變化是有界攝動而不是無窮小攝動。因此產生了以討論參數在有界攝動下系統性能保持和控制為內容的現代魯棒控制。

現代魯棒控制是一個著重控制算法可靠性研究的控制器設計方法。其設計目標是找到在實際環境中為保證安全要求控制系統最小必須滿足的要求。一旦設計好這個控制器,它的參數不能改變而且控制性能能夠保證。

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