线性离散系统抗扰动前馈-反馈最优控制设计

本文主要探讨了受持续外界扰动的线性离散系统中的最优控制问题，针对这类系统，其特点是具有已知的动态特性但初始条件未知。作者关注的是如何在存在外部干扰的情况下，设计出有效的控制策略，以确保系统的稳定性和性能。 首先，研究者提出了前馈2反馈最优控制律的存在与唯一性条件。前馈控制是预先对可能的干扰进行补偿，而反馈控制则是在系统运行过程中根据实际状态调整控制输入。这种结合方式旨在提高控制的灵活性和鲁棒性，确保系统能在扰动环境下仍能维持最优性能。 接着，文章提出了一种设计算法，用于构造前馈2反馈最优控制律。由于实际系统中可能存在物理实现上的困难，例如高维扰动难以直接测量，文章通过引入降维扰动观测器来解决这一问题。通过观测器，可以有效地估计和处理扰动，使得前馈2反馈控制成为可能。 作者将所提出的控制策略应用到近海结构物振动控制的实例仿真中，结果显示该设计算法不仅具有很好的可操作性，而且在抑制外部持续扰动和保持系统鲁棒性方面明显优于传统的状态反馈最优控制方法。这表明，在实际工程中，前馈2反馈控制对于处理复杂环境下的系统动态优化具有显著优势。 本研究不仅深化了我们对受扰线性离散系统最优控制的理解，还提供了一种有效的方法来设计适应性强、鲁棒性高的控制策略。这对于许多需要抵抗外部干扰的领域，如航空航天、自动化设备和能源管理等，都具有重要的理论和实践价值。通过前馈2反馈控制的设计，系统可以在复杂环境中稳定运行，提高整体性能和可靠性。