基本介紹
- 中文名：非線性反饋
- 外文名：non-linear feedback
- 反饋方式：非線性環節來構成狀態反饋
- 優點：結構簡單和工作可靠。
- 性能：穩定
- 套用一：簡化控制系統的結構
- 套用二：在大範圍內改善控制系統的性能
結構,優勢,簡化控制系統的結構,在大範圍內改善控制系統的性能,套用及發展,
結構
優勢
非線性反饋具有結構簡單和工作可靠的優勢。在自動控制系統中，非線性反饋的套用主要有兩個方面：簡化控制系統的結構、在大範圍內改善控制系統的性能。
簡化控制系統的結構
一個典型例子是繼電控制系統中採用非線性繼電元件構成的非線性反饋。優點是使系統的結構簡單和工作可靠。簡化控制系統的結構另一個典型的例子有最速控制系統、最小能耗控制系統和最省燃料控制系統等。對於這些類型的控制系統，使性能指標最優的控制規律常常難以採用線性狀態反饋實現，而必須採用非線性狀態反饋來實現。
在大範圍內改善控制系統的性能
在適應控制系統中，非線性反饋常被用來改善系統的性能，特別是用來從根本上改善系統的穩定性。在大範圍內改善控制系統的性能外部線性化法的實質，是通過引入非線性反饋，使一個非線性控制系統在外部特性上等效於一個線性系統。但在控制系統內部，控制對象和控制器仍然保持非線性。外部線性化理論已被套用於機器人控制系統和飛機控制系統等。
套用及發展
早期，非線性反饋主要作為一種控制技術，廣泛套用於自動控制系統的設計和構成中。在大多數情況下，非線性反饋問題必須結合具體的系統進行研究，不能建立起一個通用的方法。進入20世紀80年代後，非線性反饋已由一種控制技術形成為一種控制理論，設計非線性反饋的新方法如漸近方法、幾何方法和外部線性化方法等相繼出現，不僅在理論上取得了進展，而且在工程套用上也取得了初步的成效。
三階線性自治系統通過非線性反饋可產生混沌現象，採用不同的非線性反饋函式，三階線性自治系統產生混沌有所不同。同時也可通過對混沌系統的分析，得到非線性函式控制混沌系統的穩定性。
基於穩定性準則的延遲非線性反饋控制方法(SC Delay Nonlinear Feedback Control Method)，是一種連續一時間非線性干擾反饋的混沌控制方法，該方法以非線性反饋形式，構造一個時間-連續干擾輸入。通過對混沌系統的適當分離，得到一個特殊的非線性函式，並利用混沌輸出信號與其延遲信號的非線性函式的差，構造一個連續反饋輸入干擾，以控制混沌軌到某一期望的不穩周期軌上。該方法繼承了延遲反饋控制方法的優點，只需要提供期望UPO軌道的周期，並不需要外部振子提供UPO的詳細信息，是自控制過程。同時由於該方法基於線性系統的穩定性準則，同步誤差發展方程是漸進穩定的，保證了控制的有效性。控制過程可隨時開始，具有簡便、靈活性。這個方法可以隨時開啟控制過程，適於高階周期軌的穩定控制。
