一种复合分层抗干扰控制器制造技术

一种复合分层抗干扰控制器，涉及一类多源干扰控制系统的复合分层抗干扰控制器设计；该发明专利技术针对一类含有外部模型描述干扰、随机干扰和能量有界干扰的多源干扰控制系统。首先，构造降阶干扰观测器估计并抵消多源干扰控制系统中的外部模型描述干扰；其次，构造具有Ｈ↓［∞］和保成本性能指标的控制器，其中Ｈ↓［∞］性能指标抑制系统的能量有界干扰，保成本性能指标抑制系统的随机干扰，并能优化方差的上界；基于降阶干扰观测器、鲁棒Ｈ↓［∞］和保成本状态反馈控制器，构造复合分层抗干扰控制器；最后，基于凸优化算法求解复合分层抗干扰控制器增益阵列。本发明专利技术具有抗干扰性强、便于设计等优点，可用于航空航天器导航与控制系统等。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种复合分层抗干扰控制器，其特征在于包括以下步骤：　首先，构造降阶干扰观测器估计并抵消多源干扰控制系统中的外部模型描述干扰；其次，构造具有Ｈ↓［∞］和保成本性能指标的控制器，抑制多源干扰控制系统中随机干扰和能量有界干扰；基于降阶干扰观 测器、鲁棒Ｈ↓［∞］和保成本状态反馈控制器，构造复合分层抗干扰控制器；最后，基于凸优化算法求解复合分层抗干扰控制器增益阵列。具体步骤如下：　＊＊＊　其中，多源干扰控制系统状态变量ｘ（ｔ）∈Ｒ↑［ｎ］，Ｒ↑［ｎ］表示ｎ维实向量空间 ，系统阵Ａ∈Ｒ↑［ｎ×ｎ］，Ｒ↑［ｎ×ｎ］表示ｎ×ｎ维实矩阵空间，ｆ（ｘ（ｔ））为多源干扰控制系统的非线性项，其增益阵为Ｆ，ｄ↓［１］（ｔ）∈Ｒ↑［ｑ↓［１］］为外部模型描述干扰，其增益阵为Ｂ↓［１］∈Ｒ↑［ｎ×ｑ↓［１］］，ｄ↓［２］（ｔ）∈Ｒ↑［ｑ↓［２］］为能量有界干扰，其增益阵为Ｂ↓［２］∈Ｒ↑［ｎ×ｑ↓［２］］，ｄ↓［３］（ｔ）∈Ｒ↑［ｎ］为随机干扰，ｙ（ｔ）∈Ｒ↑［ｍ］为系统输出变量，Ｃ∈Ｒ↑［ｍ×ｎ］为系统输出阵，输出系统多源干扰增益阵分别为Ｄ↓［１］，Ｄ↓［２］；　（１）构造降阶干扰观测器为：　＊＊＊　其中，ｒ（ｔ）为参考状态变量，＊（ｔ）为外部干扰模型∑↓［２］状态变量ｗ（ｔ）∈Ｒ↑［ｐ］的估计值，Ｒ↑［ｐ］表示ｐ维实向量空间，ｘ（ｔ）∈Ｒ↑［ｎ］为多源干扰控制系统∑↓［１］ 的可测状态变量，Ａ为系统阵，ｕ（ｔ）∈Ｒ↑［ｑ］为控制输入，控制输入通道增益阵为Ｂ↓［１］∈Ｒ↑［ｎ×ｑ↓［１］］，Ｒ↑［ｎ×ｑ↓［１］］表示ｎ×ｑ↓［１］维实矩阵空间，ｆ（ｘ（ｔ））为多源干扰控制系统∑↓［１］的非线性项，Ｆ为其增益阵，Ｋ∈Ｒ↑［ｐ×ｍ］为待定观测器增益阵，Ｗ∈Ｒ↑［ｐ×ｐ］、Ｖ∈Ｒ↑［ｑ↓［１］×ｐ］分别表示外部干扰模型∑↓［２］的系统矩阵、输出矩阵，＊↓［１］（ｔ）为干扰观测器输出变量；ｍ、ｎ、ｐ、ｑ↓［１］均为自然数；　（２）构造鲁棒Ｈ↓［∞］和 保成本状态反馈控制器为：　ｕ↓［ｆ］（ｔ）＝Ｌｘ（ｔ）　其中，ｕ↓［ｆ］（ｔ）为状态反馈控制器，Ｌ为待定状态反馈控制器增益阵；　（３）基于降阶干扰观测器、鲁棒Ｈ↓［∞］和保成本状态反馈控制器，构造复合分层抗干扰控制器为：　 　ｕ（ｔ）＝－＊↓［１］（ｔ）＋ｕ↓［ｆ］（ｔ）　其中，＊↓［１］（ｔ）为外部模型描述干扰ｄ↓［１］（ｔ）的估计值，ｕ↓［ｆ］...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭雷，文新宇，曹松银，刘华，全伟，杨照华，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]