现 代 控 制 理 论学习
- 前言
- 一、前馈控制与反馈控制
- 1.状态反馈控制
- 2.输出反馈控制
- 3.输出跟踪控制
- 4.极点配置法
- 二、观测器
- 隆伯格观测器
- 基于观测器的状态反馈控制
前言
该文章为汽车学堂 -----自 动 驾 驶 决 策 与 控 制 算 法-----学习笔记
一、前馈控制与反馈控制
前 馈 控 制 | 反 馈 控 制 |
前馈控制对于干扰的克服要比反馈控制及时 超前调节，可实现系统输出的不变性（但存在可实现问题） | 按偏差控制，存在偏差才能调节，滞后调节 |
前馈控制属于开环控制 | 反馈控制属于闭环控制 |
前馈控制采用的是由对象特性确定的专用控制器 | 对通道模型要求弱，大多数情况无需各道模型 |
系统仅能感受有限个可测扰动 | 系统可感受所有影响输出的扰动 |
扰动可测，但不要求被控量可测 | 被控量直接可测 |
一般采用 前馈 + 反馈，例如自适应巡航 就是以速度误差为反馈 ，汽车纵向动力学为前馈。
•从前馈控制角度，由于增加了反馈控制，降低了对前馈控制模型的精度要求，并能对未选做前馈信号的干扰产生校正作用。
•从反馈控制角度，由于前馈控制的存在，对主要干扰作了及时的粗调作用，大大减少对控制的负担。
1.状态反馈控制
系统的动态特性的改变了，系统的可观性 由 A 和 C 矩阵决定 ，系统的可控性 由 A 和 B 矩阵决定 ，系统的稳定性由 A矩阵决定的，由上式决定通过调节 状态增益矩阵 K 来改变系统的动态特性。------LQR 和 极点配置法 ！！！！！、
2.输出反馈控制
对于状态不可观的情况可以采用输出反馈控制、
反馈控制的性质：
反馈可以改变系统的动态特性！！！！！
状态反馈不能改变系统的动态特性！！！
3.输出跟踪控制
4.极点配置法
已知期望的极点反过来求增益矩阵K 。
通过反馈增益矩阵K的设计，将加入状态反馈后的闭环系统的极点配置在复平面期望的位置上。
二、观测器
当想采用状态反馈控制但是状态不可测，就需要观测器的存在。
隆伯格观测器
自己推到的公式为：
基于观测器的状态反馈控制
只需要求出控制器增益K和观测器增益Ke即可。利用输出反馈和观测器实现类似状态反馈的效果。
1.状态反馈控制器和观测器可分别独立设计。
2.观测器的极点与虚轴的距离，应比系统极点更远。
