matlab自适应控制课件_北航版第3章确定性自校正控制3.ppt

第3章确定性自校正控制;工作机制：干扰或对象变化影响输出，输出通过估计器改变对象参数估计值， 从而使控制器参数发生变化，最终经控制器产生控制输入去抵抗输出的变化， 维持系统性能。这是一种典型的间接自适应控制机制。; 系统设计任务 估计器：对对象或过程参数实施估计，满足实时和收敛要求。 控制器：选择控制准则，确定控制结构与参数。一般来说，控制器结构 与准则相关，控制器参数是对象估计参数的函数。 系统设计原则 分离性：对一个参数未知对象或过程的控制问题，可以将过程的参数估 计器和控制器设计分开进行，并将过程参数估计的结果引入控制参数和控制 量的计算。于是控制规律是参数估计的函数，当然也是系统不确定性的函数。 确定性等价：对于一个参数未知的受控过程，按分离性原理设计控制系 统，在设计控制器时，???定系统是确定性的、过程参数是已知的。在此基础 上，选择某种恰当的准则设计控制器。完成控制器设计任务后，将估计器给出 ;的参数估计值（含有随机变量）引入控制器，替换原来假定的已知参 数值，这样获得的随机控制规律等同于原确定性控制规律。 两种自校正控制方法 间接自校正控制：按“模型参数－控制器参数－控制量算法”过程获得 的控制量，由于控制器参数是通过模型参数估计间接得到的故取名间接自校正 控制，又由于模型参数有明确的表达式，故又称为显式自校正控制。特点：直 观清晰，便于模块化设计，但计算量大。 直接自校正控制：不用估计模型参数，而是通过输入输出信息直接估计 控制器参数，并利用其估计值计算控制量。又因为模型参数隐含在控制器参数 中，没有具体的表达形式，所以也有人称它为隐式自校正控制。它的特点是计 算量较小，节省时间，但参数估计容易出现问题，如参数个数的设立是否合 理、闭环辨识是否可行、参数是否收敛到真实值等。 ;3.2极点配置设计与间接自校正方法;图3-2 极点配置系统控制方框图;闭环特征多项式为 控制的任务是，在不考虑干扰的情况下，使控制输出与期望输出相等，即 ; 将过程的B分成两部分： 其中， 为不稳定和阻尼差的零点， 为稳定零点。根据工程 经验，控制器的引入可抵消过程的稳定零点，保留不稳定零点和 阻尼差的零点，同时该零点应保留在期望传递函数分子中。于是 (3-6) (3-7) 其中， 是为了消除稳态误差。将式 (3-6) 和 (3-7) 代入式 (3-4)，左边分子分母对消 ，并考虑右边分子分母的阶次 低于左边，为使其相等，右边分子分母同乘多项式 ，从而有;化简;在式（3-3）中，若AF为最高阶次，则有;式(3-10)中A、 和d均为已知，当 确定以后，可求出多项 式F1和G。当A和B-互质时，满足该等式的解有无穷组。为使问题 有解 ，不妨假设式（3-10）左边两项有相同的阶次，并规定 (3-14) 并且右边的阶次小于等于左边阶次，即 (