鲁棒控制 (Robust Control) 详细说明算法和案例分析。

目录。

• 鲁棒控制 (Robust Control) 详细说明算法和案例分析。
• • 1. 引言。
  • 2. 鲁棒控制的基本概念。
  • • 2.1 鲁棒控制的定义。
    • 2.2 鲁棒控制的核心思想。
    • 2.3 鲁棒控制的应用领域。
  • 3. 鲁棒控制的主要方法。
  • • 3.1。 H ∞ H_\infty。 H。∞。。控制。
    • 3.2。 μ \mu。 μ。综合。
    • 3.3 滑模控制。
  • 4. 鲁棒控制的数学基础。
  • • 4.1 线性矩阵不等式 (LMI)。
    • 4.2 小增益定理。
    • 4.3 鲁棒稳定性分析。
  • 5. 案例分析。
  • • 5.1 案例一：倒立摆系统的鲁棒控制。
    • • 问题描述。
      • 控制目标。
      • 代码实现。
    • 5.2 案例二：飞机姿态控制。
    • • 问题描述。
      • 控制目标。
      • 代码实现。
    • 5.3 案例三：调整电力系统的频率。
    • • 问题描述。
      • 控制目标。
      • 代码实现。
  • 6. 结论。

1. 引言。

鲁棒控制（Robust Control）它是现代控制理论的一个重要分支，旨在设计一个能够在系统不确定性或外部干扰的情况下保持稳定性和性能的控制系统。鲁棒控制的核心理念是优化控制器设计，使系统对模型不确定性、参数变化和外部干扰具有鲁棒性。

本文将详细介绍鲁棒控制的基本概念、主要方法和数学基础，并通过三个实际案例（倒置摆动系统、飞机姿态控制和电力系统频率调整）展示鲁棒控制的应用。每个案例都提供完整的服务 Python 实现代码，代码符合设计规范，算法包装为类或函数。

2. 鲁棒控制的基本概念。

2.1 鲁棒控制的定义。

鲁棒控制（Robust Control）它是现代控制理论的一个重要分支。其核心目标是设计一种控制器，使系统在面对模型不确定性、参数变化或外部干扰时保持稳定性，满足预定的性能要求。在实际工程中，系统的数学模型往往无法完全准确地描述实际的物理过程，如参数测量误差、未建模的动态特性、环境干扰等。通过考虑这些不确定因素，鲁棒控制设计了在各种非理想条件下仍能有效工作的能力。