非互動控制

非互動控制，即操縱不與你進行互動，而是讀取存放在檔案中的命令，並且執行它們。

基本介紹

• 中文名：非互動控制
• 外文名：Non-interactive control
• 分類：信息科學

三維變質心非互動控制的可實現性分析

為解決變質心三通道姿態跟蹤問題，研究了三維變質心非互動式控制問題的可實現性。首先，基於矢量力學建立了變質心飛行器的仿射非線性模型； 其次，通過推導和分析系統的解耦性矩陣，研究了三維變質心非互動控制的可解性問題，其間定義了變質心非互動控制的直接解耦性矩陣、奇異集及奇異特徵參數，給出三種變質心非互動控制實現性類別及按照奇異集進行分類的判斷方法； 最後，通過數值分析和符號運算研究了變質心總體參數對奇異特徵參數的影響，並從中得到了一些有用的結論。揭示了變質心非互動控制可實現性的主要影響因素，並為變質心總體參數的最佳化設計提供了參考。

變質心非互動控制的奇異集及實現特性

對於給定的變質心總體布局，參數ρ^B_OPi，p^B_ij，μ_i和集合Γ已知，G^ω(x) 的奇異性只由控制滑塊位置參數δ決定，當δ∈X₁時，G^ω(x) 奇異，因而可定義X₁為變質心三通道非互動控制的奇異集，其描述了變質心三通道非互動控制不可行的控制滑塊位置區域。

根據奇異集X₁的範圍大小，將變質心三通道非互動控制實現特性分為三類：

( 1) 當X₁=Φ時，變質心控制系統具有三通道非互動控制的全局可實現性；

( 2) 當X₁≠ΦCΓ時，變質心控制系統具有三通道非互動控制的局部可實現性；

( 3) 當X₁=Γ時，變質心控制系統具有三通道非互動控制全局不可實現性。

奇異集X1與變質心總體參數的關係

在Γ已知的條件下，集合X₁由Λ決定，因而Λ的特徵參數CΔ也是奇異集X₁的特徵參數。參數C_Δ是變質心總體參數ρ^B_OPi，p^B_ij，μ_i的函式，可見變質心總體參數ρ^B_OPi，p^B_ij，μ_i和Γ已知時，變質心非互動控制的奇異集X₁及其特徵參數C是可以計算得到的。在兩種特殊情況下，變質心控制系統具有非互動控制實現的全局性質：

( 1) 若L_A1=0，G^ω(x)=L_A2[ρ_B]，不論δ取何值，必有ΔG^ω=0，此時X₁=Γ，全局不可實現；

( 2) 若L_A2=0，G^ω(x)=L_A1，若〡L_A1〡=0，X₁=Γ，全局不可實現； 若〡L_A1〡 ≠ 0，X₁=Φ，全局可實現。

非線性奇異系統非互動控制的反饋實現

非線性奇異系統 的非互動控制的反饋實現問題。首先給出了非 線性奇異系統的向 量相對階與其非互動控制實現的關係 ； 然後對正 則非線性奇異系統 的反饋控制系統的非 互動控制的實現問 題，給出了 一種可使系統實現非互動控制的反饋律的構造方法。

輸出與輸入的聯繫是實現控制的基礎

對於控制系統，輸出與輸入的聯繫是實現控制的基礎。但如果輸出與輸入的聯繫過於複雜，也會影響系統的控制，使得一些輸出與輸入的關係不清楚，系統的控制難以實現。因此，簡化系統輸出與輸入的關係是控制理論研究的一個重要問題，典型的方法是輸出輸入解耦問題。對於非線性系統，輸入輸出解耦問題的研究比較完善，特別是與系統的相對階概念相聯繫，形成了輸出輸入解耦的典型方法。對於非線性奇異系統，由於其結構的特殊性，使得該問題的研究受到一些限制，理論與方法還不夠完備，特別是相對階的概念與非線性奇異系統解耦問題的聯繫需要進一步揭示。

問題描述與定義

對於非線性系統：x°=f (x)+g(x)u，y=h(x)，(1)

設系統的平衡點為x°=0。考慮一個正則狀態反饋：u=α(x)+β(x)v，(2)

滿足α(0)=0，β(x) 非奇異。對系統(1) 施加反饋(2)，得

x°=f(x)+g(x)α(x)+g(x)β(x)v；y=h(x)。(3)

定義1　對於非線性系統(1)，如果存在正則狀態反饋( 2)，使得系統( 3) 滿足：

1) 微分方程系統x°=f (x)+g(x)α(x)，

在平衡點x°=0處漸近穩定；

2) 閉環系統

x°=f(x)+g(x)α(x)+g(x)β(x)v，

y=h(x)，

在x°=0處具有向量相對階，且每一個輸出y_i(1≤i≤m)僅受輸入v_i的影響，而不受v_j(j≠i)的影響。則稱系統(1)可通過狀態反饋實現輸入輸出解耦，或稱系統可實現非互動控制。

定義2　對於系統如果存在狀態反饋，使得閉環系統可實現非互動控制，則稱系統可通過狀態反饋實現非互動控制，或稱系統的非互動控制問題可解。