【技术实现步骤摘要】
效率矩阵行向量成比例下过驱动系统控制可达集确定方法
本专利技术属于过驱动系统动力学控制分配
，特别涉及效率矩阵行向量成比例下过驱动系统控制可达集确定方法。
技术介绍
过驱动系统的控制可达集(ControlAttainableSubset)能够对系统的控制能力进行定量表征，其计算是控制分配的逆问题。控制分配负责将期望的系统控制向量分配至各冗余执行器分别予以执行，控制可达集的计算是在各执行器变化范围已知的情况下，确定所有执行器同时作用而能够达到的系统控制可达向量的边界，从而获知过驱动系统的控制能力，特别是部分执行器失效后的系统控制能力。基于控制可达集的控制分配方法已成为控制分配领域研究的热点问题。各执行器之间不存在约束关系情况下并联构型过驱动系统控制可达集表达式为：Φ＝{v|v＝B·u,u∈Ω}(1)式中，u为控制向量，u＝(u1,...,um)T，表示过驱动系统的控制输入，其中T为矩阵转置符号，第i个控制分量ui为对应的第i个执行器的控制作用量，1≤i≤m，m为执行器的数目，uimin≤ui≤ui...
【技术保护点】
1.一种效率矩阵行向量成比例下过驱动系统控制可达集确定方法，其特征在于，包括以下步骤:/n1)将控制集Ω所有边界面分为
【技术特征摘要】
1.一种效率矩阵行向量成比例下过驱动系统控制可达集确定方法，其特征在于，包括以下步骤:
1)将控制集Ω所有边界面分为个分组；
Ω为过驱动系统的控制集，Ω的边界由矩形构成，将构成的矩形通称为控制集的边界面；Ω＝{u}，u为过驱动系统的控制向量，u＝(u1,...,um)T，uimin≤ui≤uimax，i＝1,...,m；第i个分量ui为对应的第i个执行器的控制作用量，m为执行器的数目；uimin为第i个执行器控制作用量的约束最小值，uimax为第i个执行器控制作用量的约束最大值；u的两个分量取值在对应最小值和最大值之间，其余m-2个分量取值为对应的最小或最大值，则所述m个分量形成2m-2个控制集的边界面；
记u中任意两个分量为第p个分量和第q个分量，第p个分量和第q个分量取值在对应最小值和最大值之间，1≤p≤m，1≤q≤m,p＜q，其余m-2个分量取值为对应最小或最大值，形成2m-2个边界面分为一组，称为p-q分组；则控制集所有边界面共得到个分组，每组有2m-2个边界面，控制集的边界面共个；
2)对控制效率矩阵BLR进行判定：若BLR的所有行向量均成比例，控制可达集为线段，则进入步骤3)；若BLR存在一行与其他行不成比例，其余两行成比例，则进入步骤5)；
3)在步骤1)的个分组的每一个分组中，确定该分组映射到控制可达集ΦLR的线段；具体步骤如下：
3-1)任意选取一个未完成确定映射到ΦLR的线段的分组记为p-q分组；将p-q分组的任一个边界面的四个顶点代入v＝BLR·u，即得到该边界面四个顶点映射到ΦLR的四个顶点，其中v为过驱动系统的控制可达向量，ΦLR的四个顶点对应ΦLR的三条线段的端点，所述三条线段即p-q分组的该边界面映射到ΦLR的线段；p-q分组共对应2m-2个控制集的边界面，因此该分组共对应3·2m-2条ΦLR线段；然后进入步骤3-2)；
3-2)重新返回步骤3-1)，选取下一个未完成确定映射到ΦLR的线段的分组，直至所有分组均已确定映射到ΦLR的线段，然后进入步骤4)；
4)个分组映射到ΦLR的所有线段构成控制可达集ΦLR，方法结束；
5)记第l行与第r行成比例，与第s行不成比例；若对任意i,j,1≤i＜j≤m,
||为行列式符号，则控制可达集为一个有边界的平面，然后进入步骤6)；否则，进入步骤8)；
6)在步骤1)的个分组的每一个分组中，确定该分组映射到控制可达集ΦLR的边界面；具体步骤如下：
6-1)任意选取一个未完成确定映射到ΦLR的边界面的分组记为p-q分组；将p-q分组的任一个边界面的四个顶点代入v＝BLR·u，即得到该边界面四个顶点映射到ΦLR的四个顶点，从而得到p-q分组的该边界面映射到ΦLR的边界面；p-q分组共对应2m-2个控制集的边界面，因此该分组共对应2m-2个ΦLR边界面，然后进入步骤6-2)；
6-2)重新返回步骤6-1)，选取下一个未完成确定映射到ΦLR的边界面的分组，直至所有分组均已确定映射到ΦLR的边界面，然后进入步骤7)；...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢育红，阮久宏，杨兰芳，
申请(专利权)人：山东交通学院，
类型：发明
国别省市：山东;37
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