多目标非脆弱鲁棒控制器在飞行控制系统中的应用.pdf

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1、上海AEROSPACE航天SHANGHAI2010年第2期文章编号：1006—1630(2010)02—0034—04多目标非脆弱鲁棒控制器在飞行控制系统中的应用黄宜庆1，黄友锐1，魏圆圆2，田一鸣1(1．安徽理工大学电气与信息工程学院，安徽淮南232001，2．中国科学院合肥智能机械研究所，安徽合肥230031)摘要：针对飞行控制系统中存在的多种不确定性，提出了飞行控制系统的多目标非脆弱鲁棒控制器的控制方法。由系统的H2性能、H。性能、区域极点配置和保性能控制四种控制目标，用线性矩阵不等式(LMI)

2、法导出多目标鲁棒状态反馈控制器的存在条件，同时考虑了飞行控制系统中控制器增益的加性撮动，设计的控制器实现了系统的四种性能指标优化。仿真实验结果表明：该控制方法有较强的鲁棒性。关键词：飞行控制系统；非脆弱鲁棒控制器；H2控制；纸控制；区域极点配置；保性能控制，线性矩阵不等式中图分类号：V249．1文献标示码：AApplicationonMulti—·0bjectNon。-FragileRobustControllerforFlightControlSystemHUANGYi—qin91，HUANGYou

3、—ruil，WEIYuan-yuan2，TIANYi—min91(1．SchoolofElectronicandInformationEngineering，AnhuiUniversityofScienceandTechnology，HuannanAnhui232001，China；2．InstituteofIntelligentMachines，ASC，HefeiAnhui230031，China)Abstract：Accordingtothemultiplyuncertainnessinthefl

4、ightcontrolsystem，themulti-objectnon-fragilerobustcontrollerwasproposedinthispaper．FromthefourcontrolobjectivesthatwereH2performance，H。performance，regionalpoleplacementandrobustguaranteedcOStcontrol，theexistingconditionsofthemulti-objectrobustnessstatef

5、eedbackcontrollerwerededucedbylinearmatrixinequality(LMI)approach．Also，thedesignedcontrolleroptimizedthefourperformanceswererealizedwhenthegainvariationofcontrollerinfightcontrolsystemwasinconsideration．Thesimulationresultsshowedthatthismethodhadstrongr

6、obustness．Keywords：Flightcontrolsystem；Non-fragilerobustcontroller；Hacontrol；H。control；Regionalpoleplacement；Guaranteedcostcontrol；Linearmatrixinequality0引言鲁棒控制中，H。控制能保证最坏扰动时的鲁棒稳定性，H。控制更多用于处理系统的暂态性能，闭环系统的极点则能保证其动态和稳态性能，保性能控制能使闭环系统的某个指标小于一个确定的上界[1~4]。为使闭

7、环系统的鲁棒性更强，20世纪80年代末期多目标优化研究取得进展。但控制器实现中存在仪器精度不足、计算误差等因素，故其本身可能存在脆弱性[5’6]。近年来，非脆弱性研究较广泛。收稿日期：2009—05—28；修回日期：2009—07—24作者简介：黄宜庆(1983一)，男，硕士生，主要研究方向为智能和鲁棒控制。文献[7]设计了具极点约束的非脆弱控制器，获得了优于常规控制器的性能；文献1-83将保成本控制引入非脆弱控制器设计，使系统有稳定的性能上界；文献[9、lO]分别提出了H：，H。。非脆弱控制器以改善

8、闭环系统性能。本文对用LMI法的系统多目标非脆弱控制器设计进行了研究。1问题描述考虑线性时不变系统f工(￡)=舡(￡)+B1'．，(￡)+B2Ⅱ(￡)；