[发明专利]控制系统稳定性分析方法、装置及计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种控制系统稳定性分析方法，其特征在于，所述分析方法针对含有不确定性参数的控制系统进行分析，所述分析方法具体包括以下步骤：

步骤一，分析焊接生产过程的条件依存关系，得到生产过程中的确定性因素和不确定性因素，根据现代分析理论，构建与焊接生产过程对应的带未知参数的控制矩阵；

步骤二，根据已经获得的所述焊接生产过程对应的控制矩阵，计算其相应的Kronercker-Lyapunov矩阵；所述控制矩阵为A，其相应的Kronercker-Lyapunov矩阵为中的第pq行和第rs列的元素为：

e_pq,rs(p＝1,2,…,n；q＝1,2,…,p；r＝1,2,…,n；s＝1,2,…r)；根据p、q的大小关系，中各元素的取值为对应到控制矩阵A中的相应元素；

步骤三，计算所述 Kronercker-Lyapunov 矩阵对应的行列式，并令行列式的值为 0 ；

步骤四，利用Kronercker-Lyapunov矩阵对应行列式为0的条件，求解在焊接矩阵中包含的未知参数的边界值，得到有序实数序列；

步骤五，根据所述有序实数序列，将实数轴划分为相邻2个实数组成的区间块，在1个区间块中任意取一个值，测试控制矩阵的稳定性，如果通过选取的值计算出的控制矩阵是稳定的，则该选取值所在的整个实数区间块上，矩阵都是稳定的；

步骤六，结合全部的测试结果，得到控制矩阵在稳定状态的参数的取值区间，即得到所述焊接生产流程中对应不确定参数的稳态区间。

2.根据权利要求1所述的一种控制系统稳定性分析方法，其特征在于，所述步骤一具体为：

步骤1.1，分析生产流程的条件依存关系，得到输入变量、输出变量、中间变量和外生变量；

步骤1.2，分析生产过程中的不确定性因素，分析不确定性因素与结果的相关系数，在不确定因素中确定可以数值量化且影响比较大的1个最主要的不确定性因素；

步骤1.3，利用现代控制分析理论，按照控制系统的时序顺序，把输入变量、输出变量、中间变量和外生变量按照对应的时期进行排列，形成控制矩阵；

步骤1.4，将步骤1.2中提取的最主要的不确定性因素，作为控制矩阵的参数，附加到方程中；

假设，在控制矩阵中，存在a∈R的参数构成的矩阵：

A＝A₀+aA₁

这里，A₀,A₁分别为A₀,A₁∈R^n×n的常数矩阵，将分析控制矩阵稳定性的问题转化为：已知A₀,A₁的前提下，计算能够使控制矩阵A为稳定的a的范围。

3.根据权利要求2所述的一种控制系统稳定性分析方法，其特征在于，构造控制矩阵A对应的Kronercker-Lyapunov矩阵设为所述步骤二具体为：

步骤2.1，设为一个矩阵，的第pq行和第rs列的元素为：

e_pq,rs(p＝1,2,…,n；q＝1,2,…,p；r＝1,2,…,n；s＝1,2,…r)；

设矩阵A的第i行第j列的元素为a_ij，

步骤2.2，当pq时：

a_ps、a_pr、a_pp、a_qq、a_qs、a_qr分别为矩阵A的第p行第s列、第p行第r列、第p行第p列、第q行第q列、第q行第s列、第q行第r列的元素；

步骤2.3，当p＝q时：

步骤2.4，Kronercker-Lyapunov矩阵用它的各行和各列的元素e_pq,rs表示为：