分散反馈控制

信息流的控制关系分散反馈控制01背景鲁棒分散控制原理分散控制反馈控制控制扩展目录0305020406基本信息分散反馈控制（Decentralizedfeedbackcontrol）是指与集中控制相反，不同的信息流入不同的控制中心，不同的控制指令由不同的控制中心发出，作为被控的输出以一定方式返回到作为控制的输入端，并对输入端施加控制影响的一种控制关系背景背景分散控制是近年来控制理论与应用中出现的一个新分枝。通过不断地提出新的概念，解决新的问题，以及把所得的理论应用到工程实际中，使得分散控制在理论上更加完善，应用上更加广泛深人，因此也越来越受到重视。Wang和Davison(1973年)首先提出了分散固定模的概念，得到：线性定常分散控制系统可以用定常分散动态控制器镇定的充要条件是分散固定模稳定，它深刻地刻划了这类系统的本质Esc,Corfmat和Morse(1976年)给出了一种设计定常分散动态控制器的方法:当分散控制系统仅具稳定的分散固定模且是强关联时，则存在分散输出反馈，使得反馈后的系统对某一个通道是可镇定和可检测的，从而可以利用定常集中控制系统的标准方法设计动态控制器达到反馈系统稳定，进而得到定常分散动态控制器，Kobayashi,Hanafusa和Yoshikawa(1978年，1982年)提出了线性定常系统在分散信息结构下可控性的概念，得到:如果系统是可控、可观和强关联时，存在分散控制规律，使得在有限的时间内可将任意初始状态控制到零状态，它推广了集中系统的可控性和可观性的概念。Anderson和Moore(1981年)对有不稳定分散固定模的定常分散控制系统进行了研究，得到:如果系统是可控、可观和强关联时，则存在周期时变分散反馈，使得反馈后的系统对某一个通道是一致完全可控和一致完全可观的，从而可以利用周期时变集中控制系统的标准方法设计周期时变动态控制器达到反馈系统位置稳定度，进而得到周期时变分散动态控制器的设计。以上的研究奠定了线性定常分散控制理论的基础。对于线性时变分散控制系统，到目前为止，还没有人进行过研究.我们知道，线性时变系统与线性定常系统有着很大的区别。在时变系统中，特征根对稳定性的判别已无意义，因而分散固定模的概念对时变分散控制系统已无意义。分散控制分散控制分散控制是指系统中的控制部分表现为若干个分散的，有一定相对独立性的子控制机构，这些机构在各自的范围内各司其责，各行其是，互不干涉，各自完成自己的目标。当然这些目标是整个系统目标中的分目标。分散控制的特点是与集中控制相反，不同的信息流入不同的控制中心，不同的控制指令由不同的控制中心发出。分散控制没有统一的控制器，全部控制功能分散在各个子运算中完成，在此控制方式中，各子运算的输出、输入信号及系统信号相互关联。分散控制的时序可以是同步的，也可以是异步的。分散控制的优点是针对性强，信息传递效率高单，系统适应性强。缺点是信息不完整，整体协调困难。分散控制适应系统组织较松散的部门，如城市各交叉路口的交通管理、企业集团的一些外围企业等。鲁棒分散控制鲁棒分散控制传统集中式控制方法需同时采用系统所有测量信号，进而计算出所有作动器的控制力并发出信号进行振动控制，其控制系统复杂且可靠性较差。而基于系统局部信息反馈的分散控制策略，设计简单可靠性高。由于分散控制采用系统局部信号反馈的控制方法，少数作动器的失效并不会致使整个系统的控制失败，更适于实际应用。但是分散控制策略的作动器控制力仅采用建筑物的相邻两层测量信号进行控制，虽然能够控制住结构的响应，但信息过少，控制效果不好。为达到更好的控制效果，在鲁棒控制策略基础上，通过设置特殊矩阵的方式，提出一种基于建筑物相邻四层信号的鲁棒分散控制方法。从动力仿真的结果来看，该方法的控制效果比仅依靠相邻二层信号的控制效果好得多。对于建筑结构在地震激励下的振动控制，传统鲁棒集中控制策略的系统复杂且可靠性相对较低，当其中少数作动器的失效就可能导致整个控制系统控制失败。因此，具有系统简单可靠性高等优点的鲁棒分散控制策略，在保证控制效果的情况下，可以一定程度上弥补鲁棒集中控制策略的不足。

反馈控制反馈控制反馈控制feedbackcontrol是利用反馈信息进行的控制。生产系统的实际工作表现由感应系统或量度系统进行测定，然后同所要求的标准进行比较，如在差异，则由控制系统加以解释，并由控制系统给操纵装置下命令，操纵装置则提供控制行动，以便改正工作表现，消除异差。这是最简单的反馈制模式。反馈控是指控制论的一个基本概念。指作为被控的输出以一定方式返回到作为控制的输入端，并对输入端施加控制影响的一种控制关系。在控制论中，反馈通常指输出端通过“旁链”方式回馈到输入，所谓反馈控制。输出端回馈到输入端并参与对输出端再控制，这才是反馈控制的目的，这种目的是通过反馈来实现的。反馈控制是根据控制对象输出反馈来进行校正的控制方式，它是在测量出实际与计划发生偏差时，按定额或标准来进行纠正的。反馈控制，从输出量变化取出控制信号作为比较量反馈给输入端控制输入量，一般这个取出量和输入量相位相反，所以叫负反馈控制，自动控制通常是反馈控制。比如家用空调温度的控制。原理原理当受控客体受干扰的影响，其实现状态与期望状态出现偏差时，控制主体将根据这种偏差发出新的指令，以纠正偏差，抵消干扰的作用。在反馈控制中，由于控制主体能根据反馈信息发现和纠正受控客体运行的偏差，所以有较强的抗干扰能力，能进行有效的控制，从而保证预定目标的实现。管理中所实行的控制大多是反馈控制，所用的控制原理主要是反馈原理。这种控制如果我们把输入值用x表示，输出值用y表示，客体的功能用s表示，控制系统也即反馈系统的作用用R表示，偏差信息用△x表示，则有：y=S(X+△X)=S(X+Ry)=SX+SRy式中R称反馈因子或控制参数，它反映反馈控制系统的反馈功能或控制功能。控制扩展控制扩展开环控制没有反馈环节，系统的稳定性不高,响应时间相对来说很长,精确度不高，使用于对系统稳定性精确度要求不高的简单的系统，开环控制是指控制装置与被控对象之间只有按顺序工作，没有反向的控制过程,按这种方式组成的系统称为开环控制系统,其特点是系统的输出量不会对系统的控制作用发生影响，没有自动修正或补偿的能力。反馈控制有反馈环节，通过反馈系统使系统的精确度提高,响应时间缩短,适合于对系统的响应时间,稳定性要求高的系统。半反馈控制系统是在开环控制系统的伺服机构中装有角位移检测装置，