[发明专利]一种参数未知系统的控制系数范围确定的方法

权利要求书

1.一种参数未知系统的控制系数范围确定的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据被控对象的类型，确定被控对象的动力学方程；

(2)根据动力学方程，获取输入输出传递矩阵，将输入输出的传递矩阵分解为j个单输入单输出的传递函数，获取每个传递函数的相对阶nj；

(3)获取被控对象的最小时间常数T_min；

(4)选取采样周期T，满足

(5)得到被控对象的静态增益G(0)，并确定其上界G_max；

(6)确定控制系数β_j，

还包括步骤(7)根据控制系数β_j获取j个离散化的状态方程：

y_j(k+n)+α₁y_j(k+n-1)+…+α_ny_j(k)＝β_ju_j(k)

其中，α_i是离散化系统的系数；i＝1,2,…,n；k为离散化步数，y_j(k)、u_j(k)分别为输出和输入；

被控对象的动力学方程为：

y＝g(x,u),

其中，f,g表示光滑函数；x,u,y分别表示状态、输入和输出；n_x,n_u,n_y分别表示状态、输入和输出的维数；R表示实数空间；

被控对象是挠性航天器；

u＝T_s

g(x,u)＝x₁

f₁＝C(x₁)w_s

其中，x₁和w_s分别表示姿态角和角速度，

η_l∈R^l，η_r∈R^l分别为左右太阳翼的模态坐标阵，ξ_l0，ξ_r0分别为左右太阳翼的模态阻尼系数，w_l0,w_r0分别为左右太阳翼的模态频率，F_sl∈R^3×l,F_sr∈R^3×l分别表示挠性和刚性耦合矩阵，T_s表示作用在航天器上的外力矩列阵，I_s表示航天器惯量阵；

或者被控对象是高超声速飞行器被控对象；

x＝[V γ h q α]^T,u＝[P,u₁,u₂]

g(x,u)＝α

其中，V表示航迹速度，γ表示爬升角，h表示飞行器高度，q表示俯仰角速率，α表示攻角，P表示推力，u₁,u₂分别表示襟翼和升降舵偏角；

或者被控对象是飞船返回再入被控对象；

x＝[r V γ]^T，u＝cosσ

g(x,u)＝D

其中，r表示飞行器与地心的距离，V表示航迹速度，γ表示爬升角，σ表示倾侧角，L,D分别表示气动升力和气动阻力，W_V,W_γ表示与地球自转相关的项。