一种基于数据驱动的稳定裕度测量方法技术

本发明专利技术涉及一种基于数据驱动的稳定裕度测量方法，采用小增益定理来保证系统闭环稳定，并基于此定义系统稳定裕度。定义的增益裕度和时滞裕度可以通过数据驱动的实验测量方法得到。本方法通过小增益定理建立一类针对多入多出线性系统的增益裕度和时滞裕度，这解决了小增益定理只适用于幅值裕度分析的缺陷。并且建立一种扫频方法来通过实验方法获得增益裕度和时滞裕度，这样可以将实际中的不确定和未建模动态考虑进来，得到的稳定裕度更接近于实际系统的稳定裕度。实际系统的稳定裕度。实际系统的稳定裕度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数据驱动的稳定裕度测量方法


[0001]本专利技术涉及一种稳定裕度分析和测量方法，特别是涉及对于多输入多输出飞行器稳定裕度的分析和测量，属于稳定性分析领域。

技术介绍

[0002]稳定裕度的概念在控制工程中起着非常重要的作用，它可以直观地捕捉系统不确定性，如延迟或未建模的高阶动力学。稳定裕度可用于危险监测、安全评估、控制器调试、滤波器和补偿器设计等，被广泛应用于控制工程、电力电子场等领域。对于单输入单输出线性时不变系统，经典稳定裕度可以被很好地定义和理解。它是在频域中定义的，可以很容易地通过Bode图或Nyquist图获得，并且简单直观，具有明确的物理意义。因此经典稳定裕度很受欢迎，并被控制工程师广泛采用。
[0003]然而，对于多输入多输出系统，经典稳定裕度不再适用。适用于单输入单输出线性时不变系统稳定裕度评估的图形方法很难扩展到多输入多输出系统。第一个原因是矩阵扰动的复杂性；第二个原因是多输入多输出系统中有多个环路，由于环路的相互作用，一次一个单独回路的分析方法可能导致不可信的稳定裕度。虽然一些鲁棒稳定裕度分析法在多变量系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数据驱动的稳定裕度测量方法，其特征在于步骤如下：步骤1：根据多输入多输出系统的环路变换，建立R
i
(s)环节，其传递函数如下式：R
i
(s)＝(I
m
+(H(s)KG(s))
‑1)
‑1其中，I
m
∈R
m
×
m
是单位矩阵，H(s)是频域校正器，K为反馈矩阵，G(s)为多输入多输出系统的传递函数表达式；步骤2：通过扫频方法收集n对输入输出数据，其中输入为R
i
(s)环节输入点的扫频信号，输出为R
i
(s)环节输出点的频率响应信号；步骤3：计算H
∞
范数‖R
i
(s)‖和‖sR
i
(s)‖，即和k＝1,2,...,n；其中，‖
·
‖为H
∞
范数，ω
k
表示输入频率，σ
max
表示最大奇异值、表示在输入频率ω
k
的变化范围内取函数值上界，s为复变量；步骤4：根据下式计算增益裕度γ
m
和时滞裕度τ
m
：γ
m
＝(1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：任锦瑞，吴东，车煜，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：