增益调度基础知识
增益调度是非线性系统的方法来控制使用线性控制器的一个家庭,每一个都提供满意的控制系统的不同的操作点。Gain-scheduled控制通常是使用一个控制器实现的收益是自动调整的功能调度变量描述当前的操作点。这些变量可以包括时间、外部工作条件或系统状态如取向或速度。
Gain-scheduled控制系统的设计常常是通过选择一组小的操作点设计点,设计一个适合每个点的线性控制器。在操作,系统开关或篡改这些控制器根据调度变量的当前值。
增益调度调度变量时是最合适的外部参数变化缓慢而控制带宽,如化学反应的环境温度或巡航飞机的速度。增益调度时最具挑战性的调度变量取决于fast-varying系统的状态。因为当地的线性性能操作点附近没有全球的保证性能在非线性系统中,广泛的基于仿真的验证是必须的。看到[1]增益调度的概述及其挑战。
设计一个gain-scheduled控制系统,您需要:
一个工作范围,定义为一组相关的系统参数的值的范围内保持在操作期间。例如,如果你的系统是一个巡航飞机,那么操作范围可能是-20°和20°之间的入射角和空速范围200 - 250 m / s。
一些可测量的变量,这也表明在操作系统在给定的时间范围。这些信号是调度变量。飞机系统、调度变量可能入射角和空速。
一个增益调度由公式或数据表,返回适当的控制器增益调度变量的值。飞机系统的增益调度给合适的控制器增益的任意组合入射角和空速范围内操作。
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引用
[1]卢伊,j夏玛和J.S.二人主持,“增益调度研究”,自动化36(2000),页1401 - 1425。
