1.一种精密气悬浮系统的同步最优控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、建立精密气悬浮系统的带双电机驱动的单轴运动系统模型；

S2、建立精密气悬浮系统的随机二次型性能指标；

S3、保证精密气悬浮系统的能控性和能观性；

S4、根据建立的单轴运动系统模型，求解随机最优控制率，设计同步最优控制器，从而实现对精密气悬浮系统的同步最优控制；

S1具体包括：

精密气悬浮运动系统在X和Y运动方向均采用平行放置的双电机驱动形式，两电机推力方向相同，同时推动推杆进行运动，将该系统的单轴运动通过一个多输入多输出的线性系统进行描述，即：该系统受到来自系统内部和外部环境的干扰，式中，k∈Z+是时间步数，x＝[x1,…,xn]T∈Rn、uc＝[uc1,…,ucm]T∈Rm、yc＝[yc1,…,ycp]T∈Rp、w＝[w1,…,wn]T∈RnT p和v＝[v1,…,vp] ∈R 分别是系统的状态向量、控制向量、输出向量、系统扰动和随机测量噪声向量；其中，将系统状态向量设为推杆中心的位移和速度，即系统状态矢量为x(k+1)＝[x1,x2,v1,v2]T，式中，x1和x2为推杆中心的位移数据项，可以通过精密光栅尺直接进行测量；而速度项v1和v2无法直接测量，需要通过算法估计其值；

Ac∈Rn*n,Bc∈Rn*m,Cc∈Rq*n,Bc,w∈Rn*l分别为受外界扰动精密气悬浮系统的具有适当维数的常量矩阵，A31、A32、A34、A42、A43、A44表示在该精密气悬浮系统的条件下常量矩阵Ac中的向量，B41、B42表示在该精密气悬浮系统的条件下常量矩阵Bc中的向量，其中，

2.根据权利要求1所述的精密气悬浮系统的同步最优控制方法，其特征在于，S2具体包括：建立基于双电机驱动结构的精密气悬浮系统随机二次型性能指标：式中Q1、Q2是状态向量加权矩阵，R是输入向量加权矩阵，且Q1和Q2为对称非负定矩阵，R为对称正定矩阵，E代表求取期望值符号，N代表终止 时刻，X(N)代表N时刻状态向量的值。

3.根据权利要求1所述的精密气悬浮系统的同步最优控制方法，其特征在于，S3具体包括：确保系统矩阵Ac为非奇异矩阵，即 且在时刻k∈[0,tf]范围内有：

rank[(Ac(tf-1)Ac(tf-2)…Ac(1))·Bc(0),(Ac(tf-1)…Ac(2))·Bc(1),…,Bc(tf-1)]＝n和

tf代表某一时刻，从而保证控制系统完全能控且能观。

4.根据权利要求1所述的精密气悬浮系统的同步最优控制方法，其特征在于，S4具体包括：

1)状态估计

根据观测序列，对以单轴位移和速度组成的状态向量x(k)进行估计，即：式中， 是基于系统状态方程得到的状态向量x(k)一步最优线性预测估计值，K(k)表示最优滤波增益；

根据正交定理，估计误差 与观测量yc(k)正交，得最优滤波增益矩阵为：K(k)＝P(k|k-1)·CcT(k)[Cc(k)·P(k|k-1)·CcT(k)+Rk]-1式中，P(k|k-1)为状态向量x(k)的最优预测估计误差方差阵，Rk为相应维数的正定对称矩阵，是v(k)的方差阵；

预先离线算出滤波增益值，以减少实际计算量，从而得到最优预测估计误差方差矩阵新的递推关系式如下：P(k+1|k)＝Ac(k)P(k|k-1)AcT(k)+Bc,w(k)QkBc,wT(k)-Ac(k) ·P(k|k-1)·CcT(k)[Cc(k)·P(k|k-1)·CcT(k)+Rk]-1·CcT(k)P(k|k-1)AcT(k)式中，Qk为相应维数的非负定对称矩阵，是w(k)的方差阵；

求得前向Riccati方程的稳定解，进而可离线求出滤波增益阵K(k)；

2)最优增益

最优增益矩阵L(k)需满足方程：

L(k)＝[BcT(k)·S(k+1)·Bc(k)+R]-1BcT(k)S(k+1)Ac(k)式中，S(·)满足动态后向Riccati方程：

式中，Q1、Q2是性能指标中的状态向量加权矩阵，R是性能指标中的输入向量加权矩阵；N表示终止时刻，S(k+1)代表k+1时刻Riccati方程正定解；

求得后向Riccati方程的稳定解，从而得到二次型调节器的最优增益，实现最优控制。