健壯性檢視原始碼討論檢視歷史
健壯性 |
魯棒是Robust的音譯,也就是健壯和強壯的意思。它也是在異常和危險情況下系統生存的能力。比如說,計算機軟件在輸入錯誤、磁盤故障、網絡過載或有意攻擊情況下,能否不死機、不崩潰,就是該軟件的魯棒性。所謂「魯棒性」,也是指控制系統在一定(結構,大小)的參數攝動下,維持其它某些性能的特性。根據對性能的不同定義,可分為穩定魯棒性和性能魯棒性。以閉環系統的魯棒性作為目標設計得到的固定控制器稱為魯棒控制器。
簡介
在實際問題中,系統特性或參數的攝動常常是不可避免的,產生攝動的原因主要有兩個方面:一個是由於測量的不精確使特性或參數的實際值會偏離它的設計值(標稱值),另一個是系統運行過程中受環境因素的影響而引起特性或參數的緩慢漂移。目前對魯棒性的研究主要限於線性定常控制系統,所涉及的問題包括穩定性、無靜差性、適應控制等。魯棒性問題與控制系統的相對穩定性(頻率域內表徵控制系統穩定性裕量的一種性能指標)和不變性原理(自動控制理論中研究扼制和消除擾動對控制系統影響的理論)有着密切的聯繫,內模原理(把外部作用信號的動力學模型植入控制器來構成高精度反饋控制系統的一種設計原理)的建立則對魯棒性問題的研究起了重要的推動作用。早期的魯棒控制主要硏究小攝動分析上的靈敏度問題。現代魯棒控制則着重研究控制系統中非微有界攝動下的分析與設計理論和方法以及控制器中存在非微有界攝動的非脆弱控制方法。要建立不確定性系統的分析和設計方法,使系統具有強的魯棒性。應用反饋來設計魯棒控制系統是建立在被控對象不完整描述的基礎上,這區別於線性多變量控制系統設計,它要求對象的數學模型預先精確已知。
評價
魯棒性包括穩定魯棒性和品質魯棒性。一個控制系統是否具有魯棒性,是它能否真正實際應用的關鍵。因此,現代控制系統的設計已將魯棒性作為一種最重要的設計指標為了解決控制系統的魯棒性問題,近年來主要出現了兩個主攻方向:一個是主動式(active)適應技術,即通常稱的自適應控制系統設計技術。它應用辨識方法不斷了解系統的不確定性,並在此基礎上調整控制器的結構與參數,從而使系統滿足性能指標要求另一種是被動式(passive)適應技術,即一般稱的魯棒控制設計技術。對具有不確定性的系統設計一個控制器,使系統在不確定性範圍內工作時,滿足系統的設計性能指標要求。[1]