特征建模理論、方法和應(yīng)用

　　特征建模形式簡(jiǎn)單，對(duì)控制器設(shè)計(jì)極其方便，它為復(fù)雜被控對(duì)象提供了極其有效和實(shí)用的控制器設(shè)計(jì)方法。特征模型的研究對(duì)解決我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防工業(yè)發(fā)展中遇到的控制技術(shù)瓶頸具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。特征建模有效解決了以下傳統(tǒng)控制中存在的問題和瓶頸：（1）復(fù)雜對(duì)象難以建立精確的動(dòng)力學(xué)模型，使得控制器設(shè)計(jì)遇到困難。隨著我國(guó)航空航天、國(guó)防事業(yè)和工業(yè)的發(fā)展，工程系統(tǒng)復(fù)雜性和不確定性快速增加，建立精確動(dòng)力學(xué)模型非常困難，從而導(dǎo)致高精度控制器設(shè)計(jì)遇到嚴(yán)重挑戰(zhàn)，如高超聲速飛行器、復(fù)雜的冶金和化工系統(tǒng)等，必須研究新的建模理論來攻克建模與控制器設(shè)計(jì)上的難題。（2）低階和智能控制器設(shè)計(jì)不理想。眾所周知，高階復(fù)雜對(duì)象即使能寫成一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)模型，但要設(shè)計(jì)一個(gè)工程實(shí)用性強(qiáng)的低階控制器也非常困難，高階對(duì)象的自適應(yīng)控制由于其未知參數(shù)多而獲得信息少，工程上是很難求解的。智能控制方法可以降低對(duì)動(dòng)力學(xué)模型精確程度的依賴。然而，目前出現(xiàn)的一些智能控制方法多為靠現(xiàn)場(chǎng)試湊確定控制器結(jié)構(gòu)和參數(shù)，缺乏事先進(jìn)行智能控制器設(shè)計(jì)的完整思想和理論，缺乏相應(yīng)的建模理論和方法。（3）現(xiàn)代控制理論與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，迫切需要特征模型。以狀態(tài)空間為主的現(xiàn)代控制理論發(fā)展很快，但實(shí)際應(yīng)用很少。據(jù)調(diào)查，大部分工程系統(tǒng)仍在使用PID（比例一積分微分控制器）或調(diào)參PID。傳統(tǒng)的建模方法只考慮動(dòng)力學(xué)分析建模，與控制要求不發(fā)生關(guān)系，往往復(fù)雜并且與真實(shí)對(duì)象相差較大。

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