高春雷 赵 宾,2 胡 洲

1.南京航空航天大学金城学院，南京211156 2. 南京航空航天大学自动化学院，南京211106 3. 四川航天系统工程研究所，成都 610100

最优控制的二次型性能指标函数中通常包含期望轨迹和控制能量的软约束信息，信息融合预见控制算法通过融合这些软约束信息以及系统状态方程和输出方程的硬约束信息，获得协状态和控制量的最优估计。文献[1～5]利用信息融合估计方法求解线性系统和非线性系统的最优控制问题。文献[6]针对期望轨迹和干扰可预见的最优跟踪问题，提出了一种基于误差系统的信息融合最优控制方法。文献[7]设计了欠驱动垂直起降飞行器悬停模式下的非线性信息融合控制方法，具有良好的控制效果和解耦性能。

信息融合控制算法本质上是一种基于状态反馈的最优控制方法，在利用该算法构建控制系统时需要引入全状态反馈。但在实际工程中，如吊车控制系统[8]、水面船舶控制系统[9]等的部分状态变量无法直接测量得到，导致以上方法在实际应用中都存在不同程度的局限性。针对这一问题，本文提出了基于观测器的线性离散信息融合预见控制算法，证明了在该算法中运用观测器设计状态反馈仍然具有分离特性。

1 线性非时变离散系统的可控可观性

线性非时变离散系统的状态方程式为：

x(k+1)=Ax(k)+Bu(k)

(1)

y(k)=Cx(k)+Du(k)

(2)

考虑状态反馈：u(k)=-Kx(k)+v(k)，则在此反馈作用下，闭环系统为：

x(k+1)=(A-BK)x(k)+Bv(k)

(3)

针对系统(1)、(2)构造系统的观测器，即：

(4)

式中，x(k)是系统的n维状态；u(k)是m维输入；……