LQR控制器算法的设计与仿真4.1线性二次最优控制的概述应用经典控制理论设计控制系统,能够解决很多简单、确定系统的实际设计问题。但是对于诸多新型而复杂的控制系统,例如多输入多输出系统与阶次较高的系统,往往得不到满意的结果。这时就需要有在状态空间模型下建立的最优控制策略。最优控制是现代控制理论的核心。所谓最优控制,就是在一定条件下,在完成所要求的控制任务时,使系统的某种性能指标具有最优值。根据系统不同的用途,可提出各种不用的性能指标。最优控制的设计,就是选择最优控制,以使某一种性能指标为最小。最优控制就是在满足一定的约束条件下,寻求最优控制策略,使系统的某种性能指标具有最优值的一种控制方法。对于一个线性系统,如果其性能泛函是状态变量或控制变量的二次型函数的积分,则这样的最优控制问题就称为线性二次型最优控制问题,而利用线性二次型性能指标设计的控制器就被称作线性二次型最优(LinearQuadraticRegulator)控制器,缩写为LQR控制器15。利用线性二次型最优控制算法不仅易于分析、处理和计算,得到的系统控制方法还具有较好的鲁棒性与动态特性以及能够获得线性反馈