[发明专利]一种混杂系统的抗干扰控制方法

摘要

本发明涉及一种混杂系统的抗干扰控制方法；首先，在考虑干扰影响的情况下，搭建连续系统模型；其次，针对已搭建的连续系统按照一定的采样频率对系统进行采样，构造采样控制系统；再次，根据干扰的部分已知信息，建立干扰动态模型，并根据干扰动态模型构造干扰观测器对采样控制系统的干扰进行估计，进而通过前馈补偿抵消干扰的影响；最后，设计状态反馈控制器，与干扰观测器相结合构造复合离散控制器，并通过零阶保持器完成混杂系统的抗干扰控制方法；本发明具有抗干扰能力强的特点，增强了混杂系统的工程应用能力。

主权项

一种混杂系统的抗干扰控制方法，其特征在于：用于飞行器系统中，所述的混杂系统指飞行器混杂系统，包括以下步骤：第一步，在考虑干扰影响的情况下，搭建连续系统模型；第二步，针对已搭建的连续系统模型，按照一定的采样频率对连续系统模型进行采样，构造采样控制系统；第三步，根据干扰的部分已知信息，建立干扰动态模型，并根据干扰动态模型构造干扰观测器对采样控制系统的干扰进行估计，进而通过前馈补偿抵消干扰的影响；第四步，设计状态反馈控制器，与干扰观测器相结合构造复合离散控制器，并通过零阶保持器将离散的控制器变为连续的控制器作用在连续系统中，完成混杂系统的抗干扰控制；所述第一步，搭建连续系统模型如下：在考虑干扰影响情况下，搭建连续系统模型如下：Σ1:x·(t)=Ax(t)+B1(u(t)+d(t))y=Cx(t)]]>其中，x(t)∈Rn为状态向量，u(t)∈Rm为控制输入向量，y(t)∈Rp为输出向量，d(t)∈Rm为扰动向量，A∈Rn×n为系统矩阵，B1∈Rn×m为控制矩阵，C∈Rp×n为输出矩阵；所述第二步，构造采样控制系统如下：当采样时间为T时，连续系统模型经过采样得到采样控制系统如下：其中：G＝exp[AT]H=∫0Texp[Aτ]dτB1]]>A∈Rn×n为系统矩阵，C∈Rp×n为输出矩阵；B1∈Rn×m为控制矩阵；x(k+1)表示第k+1时刻的系统状态，k代表的是k时刻的系统，u(k)代表第k时刻的系统输入值，d(k)代表第k时刻的系统干扰值；当T选取足够小时，exp[AT]≈I+AT，其中，G和H是对A和B1进行离散化后得到的矩阵，I是单位阵；所述第三步，设计干扰观测器如下：首先，假设干扰动态模型为：其中，v(t)∈Rp为辅助变量，W∈Rp×p为辅助变量矩阵，V∈Rn×p为辅助输出矩阵；干扰动态模型经过采样后得到：其中：Q＝exp[WT]设计干扰观测器形式如下：其中L为干扰观测器增益，Q为W的离散化矩阵；所述第四步，设计状态反馈控制器，并与干扰观测器复合构造混杂系统的抗干扰控制方法如下：状态反馈控制器形式如下：u1(k)＝Kx(k)其中，K为控制器增益；构造离散抗干扰控制器：u(k)=u1(k)-d^(k)=Kx(k)-d^(k)]]>u(k)代表第k时刻的系统输入值，d(k)代表第k时刻的系统干扰值；利用零阶保持器对离散抗干扰控制器进行处理得到连续控制量u(t)，作用于混杂系统中。