非线性反馈

[拼音]：feixianxing fankui

[外文]：nonlinear feedback

通过非线性环节来构成状态反馈或输出反馈的反馈方式。对于某些工程控制系统，采用非线性反馈常比采用线性反馈容易获得更好的性能。非线性反馈也常被用来达到其他的目的,如简化控制系统的结构,简化系统的分析和设计方法等。早期，非线性反馈主要作为一种控制技术，广泛应用于自动控制系统的设计和构成中。在大多数情况下，非线性反馈问题必须结合具体的系统进行研究，不能建立起一个通用的方法。进入20世纪80年代后，非线性反馈已由一种控制技术形成为一种控制理论，设计非线性反馈的新方法如渐近方法、几何方法和外部线性化方法等相继出现，不仅在理论上取得了进展，而且在工程应用上也取得了初步的成效。

在自动控制系统中，非线性反馈的应用主要有四个方面。

（1）简化控制系统的结构　典型的例子是继电控制系统中采用非线性继电元件构成的非线性反馈。优点是使系统的结构简单和工作可靠。

（2）实现性能指标的最优化　典型的例子有最速控制系统、最小能耗控制系统和最省燃料控制系统等。对于这些类型的控制系统，使性能指标最优的控制规律常常难以采用线性状态反馈实现，而必须采用非线性状态反馈来实现。

（3）在大范围内改善控制系统的性能　在适应控制系统中，非线性反馈常被用来改善系统的性能，特别是用来从根本上改善系统的稳定性。

（4）使非线性系统实现外部线性化　外部线性化法的实质，是通过引入非线性反馈，使一个非线性控制系统在外部特性上等效于一个线性系统。但在控制系统内部，控制对象和控制器仍然保持非线性。外部线性化理论已被应用于机器人控制系统和飞机控制系统等。

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