迭代辨識(shí)控制器設(shè)計(jì)的魯棒性分析.pdf

1、近二十幾年來(lái)，研究人員對(duì)系統(tǒng)辨識(shí)方法的探索不斷深入和完善，然而在相對(duì)成熟的傳統(tǒng)系統(tǒng)辨識(shí)方法中也存在著一定不足和局限。它們重在尋求一個(gè)確定的模型逼近真實(shí)模型，與控制器設(shè)計(jì)往往分別依賴各自獨(dú)立的性能指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化求解，兩者表面統(tǒng)一，本質(zhì)分離。常常導(dǎo)致基于辨識(shí)模型設(shè)計(jì)的控制器不一定能夠確保對(duì)真實(shí)對(duì)象的高質(zhì)量控制效果。為此，面向控制的辨識(shí)這一結(jié)合系統(tǒng)辨識(shí)理論與魯棒控制理論的方法應(yīng)運(yùn)而生。迭代辨識(shí)作為其中一種將辨識(shí)與控制相結(jié)合的方法，已經(jīng)在復(fù)雜系統(tǒng)

2、高性能控制器設(shè)計(jì)中被廣泛研究。
　　然而，在迭代辨識(shí)方法中，控制器的設(shè)計(jì)常常是從最壞情況下進(jìn)行分析與綜合的，考慮的魯棒性問題過于保守。隨機(jī)化方法是基于不確定性隨機(jī)化，在概率意義下所形成的一種算法。在魯棒性分析中，它與傳統(tǒng)的方式相比，具有復(fù)雜度降低，保守性更好的優(yōu)點(diǎn)。為此，本文提出了將隨機(jī)化方法應(yīng)用于迭代辨識(shí)控制器設(shè)計(jì)的魯棒穩(wěn)定性分析當(dāng)中。通過對(duì)辨識(shí)出來(lái)的不確定模型集用v-gap模型不確定結(jié)構(gòu)表示，包含了用來(lái)描述模型誤差的不確定性項(xiàng)

3、，然后等價(jià)描述為一個(gè)加性不確定性結(jié)構(gòu)。針對(duì)加性不確定性結(jié)構(gòu)只含有單一非結(jié)構(gòu)但有界不確定性參數(shù)，我們從概率的角度出發(fā)，將不確定性參數(shù)描述為隨機(jī)變量，并假設(shè)其概率密度，然后在模型集內(nèi)進(jìn)行模型的采樣，生成有限容量樣本。最后應(yīng)用隨機(jī)化算法，估計(jì)出設(shè)計(jì)的控制器鎮(zhèn)定整個(gè)不確定性模型集的概率的大小。估計(jì)出的結(jié)果不僅可以定性，更可以定量分析迭代辨識(shí)過程中設(shè)計(jì)出的控制器的魯棒穩(wěn)定問題。
　　本文把魯棒穩(wěn)定性問題在概率的意義下進(jìn)行重新描述和刻畫，為面