针对H无穷大控制

资 源 简 介

针对H无穷大控制

详 情 说 明

H无穷大控制（H-infinity control）是一种鲁棒控制方法，旨在处理系统中的不确定性和外部干扰。它通过优化控制器的性能，使其在存在建模误差或外部扰动的情况下仍能保持稳定性和性能。H无穷大控制广泛应用于航空航天、汽车控制以及工业自动化等领域。

在MATLAB中，H无穷大控制可以通过Control System Toolbox中的函数来实现。主要步骤包括系统建模、加权函数设计、控制器综合以及性能验证。使用hinfsyn函数可以计算H无穷大控制器，该函数基于系统状态空间模型，并确保闭环系统满足指定的性能指标。

H无穷大控制的核心思想是最小化系统的H无穷大范数，即从干扰输入到性能输出的传递函数的最大增益。这使得系统在面对最坏情况下的干扰时仍能保持稳定。通过调整加权函数，可以平衡系统的鲁棒性和性能需求。

该方法的优势在于能够处理多变量系统，并且可以明确考虑模型不确定性。然而，设计过程需要仔细选择加权函数，以确保控制器在实际应用中既能抑制干扰，又不会过于保守而牺牲性能。

英文原文参考： H-infinity control is a robust control technique designed to handle uncertainties and external disturbances in a system. It optimizes the controller to maintain stability and performance under modeling errors or disturbances. The method is widely used in aerospace, automotive, and industrial automation.

In MATLAB, the Control System Toolbox provides functions like hinfsyn for H-infinity controller synthesis. The process involves system modeling, weighting function design, controller computation, and validation. The goal is to minimize the H-infinity norm of the closed-loop transfer function, ensuring robustness against worst-case disturbances.

The approach excels in handling multivariable systems and explicitly accounting for uncertainty. However, proper weighting function selection is crucial to balance robustness and performance without excessive conservatism.