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博文

浅谈现代控制论的三个发展阶段

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发表评论 评论 (2 个评论)

回复 雷文 2020-1-7 09:25
传感器要做得可靠和测量准确,确实非常不易。2014年我在北航作学术报告时他们特别提起过。很多人如两弹一星元勋杨嘉墀专门研发传感器。

传感器的故障是波音737MAX连跌两次的直接原因。所以其可靠性和准确性的确很关键。

难以保障传感器的可靠和准确,虽然是个技术问题,但是影响到控制理论的实用性,就要求在普遍设计时,不能过分依赖传感器的信息,所谓可靠控制(也称”鲁棒控制“)。

但是根据现有理论/分离原则,要解决实现状态反馈控制的可靠性(也称“鲁棒性”)这一关键问题,就必须无限增大对传感器信息的增益,即无限依赖传感器的信息!

这是为什么我在这个博文的最后说:现有理论家们“只是提出了设计问题和要求,但是在实际上却没有解决这个问题”。

另外在可用来实行控制的两种信息和元件中,另一种元件即制动器比传感器还要难做。这是因为制动器需要产生施加(而不仅是测量)大功率的控制动力,所以更容易产生干扰/如震动/故障。

这是为什么自动/反馈控制理论,特别是一开始的和有一些成功应用的经典控制论,是完全不用制动器的信息的,只反馈和利用传感器的信息。

而现有的现代控制论/分离原则/卡尔曼滤波器却是必须利用制动器的信息的。这是为什么现有理论不能实际解决“实现状态反馈控制的可靠性”这一关键问题的根本原因!

总之,设系统有n个状态,那么现代控制论的第一阶段就要求有n个传感器,而第二阶段的理论则要求假设有n个传感器。因为正如很多人指出的,绝大多数实际系统没有这么多的传感器,所以这第二阶段的理论就要求无限依赖现有的少数传感器。

我提出的设计新原则和设计结果完全不用制动器的信息,也完全不要求对传感器信息的大增益即完全不过分依赖传感器的信息。所以我才在这篇博文的最后宣称“根本有效地解决了60年来未解的关键难题”。

所有以上这些论点都发表在此博文最后列出的参考文献里,我在北航等院校都强调过。

谢谢你感兴趣。我的这个结果虽然把现有的理论研究结果提高了整整一个阶段,但是却特别简单——甚至能写在这样最普通的博文里!
回复 俯瞰人间 2020-1-6 23:53
控制论理论应用在实践中的关键元件是传感器。

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