论文摘要
一般来说，系统存在外界干扰是不可避免的．所谓的干扰解耦，就是通过状态反馈消除外界干扰对系统输出的影响．作为解耦问题的一个方面，在过去的几十年，它得到了深入的研究，也已经形成了很完善的理论．但单纯的干扰解耦问题在实际应用中的意义并不是很大．实际应用中，总是希望所设计出的反馈法则能使反馈后的闭环系统满足一些合理的要求，其中稳定性是最基本的要求．当然，最理想的结果是反馈后系统的极点能任意配置，这样的反馈系统拥有更好的时间响应特性．本文正是在干扰解耦问题的基础上，进一步要求所设计的反馈控制满足这些特殊的要求．在讨论该问题之前，先给出了相关的线性系统知识，其中主要是能控性，不变子空间，能控性子空间等概念和性质，以及它们与极点配置的关系．接着给出了几类特殊的干扰解耦问题的可解性描述和反馈矩阵的构造．本文主要以状态变换和矩阵分析为工具讨论这些问题，主要的研究内容包括：1．借鉴了wonhmn对多变量控制的几何研究方法，以矩阵为工具给出了相关命题的描述和证明．并在这些命题的基础上给出了带极点配置要求的干扰解耦问题可解的充要条件．其中，证明的过程包括了反馈矩阵的构造方法．2．考虑到反馈后闭环系统的系数矩阵具有特定的结构，本文通过利用状态变换简化控制变量的系数矩阵，从而给出了该问题的一种简单求解过程．3．在能控和能稳两种条件下，用上面类似的方法给出了带能稳性要求的干扰解耦问题的解．4．对带极点配置和稳定性要求的干扰解耦问题，给出了一个满足条件的反馈矩阵的求解实例．