魯棒性、穩(wěn)定性、非脆弱性

一日下課，遇見幾名學生問我：蟲老師，控制系統的穩(wěn)定性、魯棒性、與非脆弱性本質上是否一回事呢？好像都是對不確定性的抵御能力，劃分的這樣細，實在有些費解。蟲老師，你能用我們一聽就明白的話給我們說一說么？

這個問題是控制系統的三個最為重要的基本概念。其中，穩(wěn)定性一百多年前就有了十分完善的數學理論了，魯棒性的概念掐指算來也有三十年的歷史了，而非脆弱性還是一個非常新的概念。我接觸這些概念的時候正是魯棒性方興未艾的時候，一路學習、教學、研究下來，見證了現代控制理論的發(fā)展史。這些概念對我而言，解釋起來原本并不復雜，只是要用“一聽就明白的話”來講，還是有些頗費琢磨的。無論如何，答應先再說。

翌日，我遇到他們，想起這個問題，于是聊了起來。正說著話，我忽然見到一位非常漂亮可愛的女生與他們在一起，靈機一動，就轉身對對著漂亮女生，給出了如下的解釋。這個隨機的即興解釋，讓我很是得意，特地說給大家聽聽哈。?
（1）穩(wěn)定性：他是你的男朋友。那么，如果他對周圍晃來晃去的其他年輕漂亮女孩子雖然也動了點心，但把持的住，依然很喜歡你，我們說他對你的感情是穩(wěn)定的。?
（2）魯棒性：也稱為是強壯性、或者穩(wěn)健性。當他的地位變了，升遷了，發(fā)達了，抑或變得與以前大不一樣的時候，他依然還是穩(wěn)定的：依然很喜歡你，且對周邊年輕漂亮的女孩子把持的住。我們說他對你的感情就是魯棒的（Robust）。?
（3）非脆弱性：前面說的都是假定你是堅定的、把感情作為始終不渝的，他的反應。現在，再來一點更厲害的：當你變老了，不再漂亮了，或者遇到不幸的創(chuàng)傷，疾病而變得……，總之情況很糟，或者他發(fā)現了你過去可能遭遇到的一段不愉快的歷史等等。甚至更極端地，當你自己有點變心、花心、甚至犯了點錯誤的時候，他若依然是穩(wěn)定的：依然很喜歡你，且對周邊年輕漂亮的女孩子把持的住。我們說他對你的感情就是非脆弱的的。

女生一陣臉紅，瞅著她的男友說：他才不會呢。看到漂亮的女生遠遠地走過，那個眼珠都快掉在地上了。簡直就是個倒立擺，一刻不控制都不行。乖乖，倒立著的鐘擺啊！這要站直嘍是夠費勁了哈。真的難為了我們這么漂亮的小女生了。：）?
哈哈，是的：系統無時不刻地受到不確定因素的擾動。

這些擾動通常有兩大類：來自系統外部的干擾的影響；以及來自系統內部的未建模部分（不了解其特性的隱秘部分）、結構性突變、及其參數的漂移等不確定性變化的影響。

穩(wěn)定性就是指系統抵御外部干擾以保持理想工作狀態(tài)的能力；

而魯棒性就是系統在內部結構發(fā)生擾動的情況下，外部干擾抵御能力的保持能力。或者說是穩(wěn)定性的強壯性。當一個系統的穩(wěn)定性和魯棒性存在一定問題的時候，可以通過附加控制機制來改善這些性質。然而，當控制手段被引入之后，控制手段本身所發(fā)生的各種偏差和失誤帶來的不確定性、也就成為系統的又一干擾因素。如何克服由這一新型干擾引起的偏差，就成了所謂的控制系統（控制器）的非脆弱性問題。

總之，控制就是與各類干擾所引起的偏差做斗爭的方法和藝術。呵呵。

posted on 2017-11-15 22:27?會飛的蝌蚪 閱讀(...) 評論(...) 編輯 收藏

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的鲁棒性、稳定性、非脆弱性的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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