自适应控制技术的应用和发展.pdf

亏P一‘ 弓 臼 物 I’ ．例 维普资讯 控 制 土 程 i992年第1期 自适应控制技术的应用和发展 吴宏鑫 等 丁 ． 一 、 引 言 在控制工程中， 白适应控制成为一个专门研究的课题至少 已有4O年了。在4O年中，人们对 自适应控制尽管有各种不同定义和理解，但基本思想可以归纳为t当对被控对象的本身特性 爰其外部环境了解不多，或者它们在正常运行中有变化时，如何设计出一个高性能的控制系 统，使它能根据对象实际运行情况 自动地调节控制律，以实现人们崭期望的控制结果 这种 自适应控 {目I究竟好不好用，人们也有不同看法，为了回答这个 自适应控制的有效性 问题，为 了进一步推动 自适应控制的发展，总结一下4O年的应用情况是非常必要的。 自适应控制工作的优劣最终要 由实际应用情况来评定 为此本文将从应用角度出发，分 三个阶段回顾 自适应控制的发展过程。 第一个阶段——应用探索阶段 从5O年代初开始到7O年代初，这是 自适应控制的理论和方法产生兴起，应用 探 索 的阶 段。在这个阶段，理论和方法 尚不成熟，在应用上又遇到失败和挫折，即 1957年利 用 MIT 调弟_嶷律的美国某试验塑飞行失事，对 自适应控制产生了怀疑、动摇。相当一部分研究人员 退 出这个领域。然而也有一批有识志士不畏困难，在理论和应用方面坚持探索研究，满怀希 氩 第二个阶段——应用开始阶段 随着控制理论和计算机技术的发展，从7O年代韧开始到8O年代初， 自适应控制有了突破 性进展，1973年Astrom的 自校正调节在造纸厂的成功应用。1974年吉尔巴特和温斯顿 (Gi- lbartandWinston)在24in的光学跟踪望远镜中利用模型参考 自适应控制把跟踪精度提高 了五倍以上。尽管当时应用项 目不多，但确实证明 自适应控制是有效的。人们对 自适应控制 的 趣又增加了，到8O年代开始 自适应控制的应用，根据帕克斯等人 的文章统计至 少有 58 项，具有代表性意义的有 6项(1]。 第三个阶段——应用扩展阶段 从7O年代末8O年代初 到现在，自适应控制技术进一步推广应用。在这个阶段有几个特点； 1)1981年 出现了Electromax-v 自适 应 调节器，1983年在美国出现了商业性 自适 应 控制软件包，向产品过渡 。从8O年代初开始到1988年 5月世界已安装 7万个 自适应 回路[7]。 2)更实用性的新 自适应方法和算法大量出现，如广义预测 自适应控制(2]，中国的全 景数 目适应控制方法 【8]，组合 自校正器 ，自适应PIDC8]等。 8)促进了理论与实际相结合的研究，特别是Rohrs等提出具有未建模动态时 自适应控 · 崔文于1991年 lO月II曰空 目自动化学会控1}I理论与应用年舍 上太空 宣读 丰文并它怍着还有-袁著祉 、王先米、幕季冰、阵宗基、棣宁寿，孪请皇、舒追前荨同毒· 维普资讯 控 制 工 程 §S 髑不稳定的问题，引起了人们的极大关注，从而促进了鲁棒 自适应控制理论和应用的研究， 并取得了很大进展。研究 自适应控制理论、方法和应用性的文章越来越多，国内，国际自动 控制大会的论文 ，这几年一直是在整个论文总数中占最大比例。 4)应用范围由少数几个国家扩展到更多的国家，由个别项 目扩展多个项 目，由少数领 域扩展到多个领域。 下面就重点介绍一下 自适应控制在 国内的实际应用。 二、 自适应控制在国