刘荣军+王树芬

[摘 要]本文设计了一种飞行器，详细阐述了本文中所应用的鲁棒控制方法—控制方法的概念，并对其中需要用到的一些重要的数学概念进行了详细的分析以及标准控制问题，以及在飞行器控制上进行了应用。

[关键词]鲁棒控制；控制；飞行器

中图分类号：V249.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0146-01

1 鲁棒控制理论概述

鲁棒控制（Robust Control）方面的研究始于20世纪50年代。在过去的20年中，鲁棒控制一直是国际自控界的研究热点。所谓“鲁棒性”，是指控制系统在一定（结构，大小）的参数摄动下，维持某些性能的特性。根据对性能的不同定义，可分为稳定鲁棒性和性能鲁棒性。以闭环系统的鲁棒性作为目标设计得到的固定控制器称为鲁棒控制器。

控制系统的不确定性主要包括如下几种：

（1） 结构不确定性（structured uncertainty）或参数不确定性（parameter uncertainty）：是指系统中某些参数是不确定的，并且可以在一给定的集合中取值。这类不确定性常常也成为结构性摄动，它一般不改变模型的结构，即在一定的结构性质下进行摄动。

（2） 非结构不确定性（unstructured uncertainty）或非结构摄动（unstructured perturbation）：是指当不确定性的影响不能仅仅用参数摄动来表示，而且系统结构也发生了变化。

2 鲁棒控制研究的问题

鲁棒控制理论主要研究两方面的问题：分析与综合。分析就是当系统存在各种不确定性以及外加干扰时，系统性能变化的分析，包括系统的稳定性和动态性能等等。综合即采用何种控制结构、采用什么设计方法来保证系统具有更强的鲁棒性，包括如何应对系统中存在的不确定性和外界干扰的影响。

3 H∞ 控制理论

控制方法引入范数作为系统评价的指标，在理论上解决了系统回路成形的问题。具体地说，控制理论主要考虑了这样的一个设计问题，即要求设计一个控制器，不但使得闭环系统稳定，而且使得外部干扰输入信号对系统输出的影响最小，通过引入系统中干扰到误差信号传递函数（即灵敏度函数）的H∞范数作为评价这类干扰的指标。

6 总结

鲁棒控制是一种先进的控制方法，目前发展比较成熟，有很多研究成果。本论文仅采用其中控制方法进行了研究，对于本文中的控制系统，鲁棒控制方法还能够达到更好的控制效果，应当进一步进行研究。

参考文献

1 贾英民.鲁棒万印控制.北京：科学出版社，2007

2 周克敏.鲁棒与最优控制.北京：国防工业出版社，2006

3 张芷芬.微分方程定性理论.北京：科学出版社，2003

4 刘丁.自动控制理论.北京：机械工业出版社，2006

5 梅生伟，申铁龙，刘康志.现代鲁棒控制理论与应用.北京：清华大学出版社，2005

6 姚郁，贺风华.非线性系统设计一微分几何自适应及鲁棒控制.北京：电子工业出版社，2006

7 郑大钟.线性系统理论（第2版）.北京：清华大学出版社，2002

项目来源：黑龙江省教育厅科研项目《分式扰动下的广义区间系统鲁棒状态估计》，项目编号：12543036