[拼音]：zuisheng ranliao kongzhi xitong

[外文]：minimum fuel control systems

能在指定时间内以最少的燃料消耗完成规定控制作用的优控制系统。最省燃料控制系统常用于航天技术中。由于航天器所带燃料有限，需要以较少的燃料消耗飞行较长的距离。采用最省燃料控制系统就能达到这个目的。图1是说明最省燃料控制系统原理的框图。它由被控对象和非线性状态反馈构成。控制信号的取值规律可事先设计决定。

对线性被控对象，最省燃料控制系统的控制规律可方便地应用极大值原理来定出。设被控对象的状态方程和初始状态（见状态空间法）为

夶(t)＝Ax(t)+Bu(t)　　x(0)＝x0

式中x(t)是状态向量，u(t)是单输入控制变量，A和B是由被控对象的结构和参数所决定的系数矩阵；控制变量u(t)满足约束条件：

-M ≤u(t)≤+M

则优控制变量u*(t)是使被控对象由初始状态x0出发而在指定时间τ达到x(τ)=0,并使表示燃料消耗量的性能指标达到小值的控制变量。u*(t)具有以下三个特点：

（1）u*(t)在控制过程中分段取常值,或为+M，或为0，或为-M(图2)。

（2）u*(t)可表示为状态x(t)的非线性函数。

（3）指定的控制时间τ越大,则u*(t)中取0值的时间所占的比例越大，因此有较多的时间不需要对被控对象施加控制，不需要消耗燃料；反之，若τ越小,则u*(t)中取0值的时间所占的比例越小，这会增加燃料的消耗量。当u*(t)取0值的时间等于零时，相应的控制系统成为最速控制系统。

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