线性系统鲁棒抗饱和控制算法研究

"输入受限线性系统鲁棒抗饱和控制 (2010年) - 黄显林, 葛东明 - 哈尔滨工程大学学报 - doi:10.3969/j.issn.1006-7043.2010.12.009 - TP273 - A" 本文主要探讨了在输入受限线性系统中的鲁棒抗饱和控制策略。在现代控制系统中，由于物理限制或设备性能的约束，系统的输入往往存在饱和现象，这会导致控制效果下降甚至系统不稳定。针对这一问题，作者黄显林和葛东明提出了一种新的线性时不变系统鲁棒抗饱和控制算法。 文章的核心是将抗饱和控制的研究扩展到了包含输入饱和非线性、时变参数和动态不确定性的鲁棒性框架内。传统的抗饱和控制方法可能无法有效处理这些复杂情况，而本文的创新之处在于利用积分二次型约束（Integral Quadratic Constraints, IQC）来描述和量化这些不确定性。IQC 是一种数学工具，能够有效地刻画和约束系统的结构不确定性，从而增强控制器设计的鲁棒性。 通过采用IQC框架，作者以定标的线性矩阵不等式（Linear Matrix Inequalities, LMI）的形式给出了系统分析和控制综合的条件。LMI是一种强大的优化工具，可以用于求解控制设计问题，尤其是那些涉及不确定性和鲁棒性的场景。通过解决这些LMI，可以得到满足特定性能指标的控制器参数。 在实际应用中，作者进行了飞行控制的仿真验证，结果表明所提出的算法不仅能够有效地克服输入饱和导致的非线性影响，还能够对时变参数和动态不确定性展现出良好的鲁棒性能。这为实际工程中的控制系统设计提供了重要的理论支持和实用方法。 这篇论文对于理解和解决输入受限线性系统中的抗饱和控制问题具有重要意义，特别是对于存在不确定性和时变参数的系统，其提供的鲁棒控制策略能够显著提高系统的稳定性和性能。该研究为后续的相关工作奠定了基础，并可能推动控制理论在航空、航天以及其他领域的进一步发展。