多變數強健回饋控制系統中以模式為基礎之補償器設計

Abstract

多變數控制系統設計方法中有一種是以全系統模式為基礎而進行補償器（MBC ）設計 ，這種設計法包括狀態回饋設計及觀測器設計等兩個次序可相反的步驟。近年來在多 數系統設計方法中有一種方法廣泛受到重視；此方法採用MBC 架構，其第二階段為選 擇一觀測器（狀態回饋）增益，使得最終設計之開迴路轉移函數矩陣能穩定而漸近地 恢復第一階段以狀態回饋（觀測器）╲法設計時所得之迴路轉移函數矩陣之特性。此 法一般即稱╱為開迴路轉移函數恢復設計法（LTR ）。 本文即採用MBC 之設計架構並圖研究一種能聯合時域及頻域技巧於一身之設計方法。 此觀念源自線性二次高斯調制器及開迴路轉移函數（LQG╱LTR）設計法，因此第二章 將先對此法作一介紹然後第二章提出一種新的設計方法命其名為特徵向量結構選置及 開迴路轉移函數恢復（ESA╱LTR）設計法。此二方法可應用於線性非時變多變數回饋 控制系統之設計，並同時滿足強健穩定性、命令追蹤及擾動拒斥等系統規格；該二法 循序漸進的設計步驟均經整埋而詳細條列。 文中並以一無人飛機橫向姿態控制系統之設計為例說明上述兩種方法及其相關之優越 性。此外並說明此兩法應用上之優點及限制，最後提出此兩法所共有的一項缺點及可 能的補救措施，俾使本文之研究更具完備。