无模型自适应控制讲稿ppt课件.ppt
《无模型自适应控制讲稿ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《无模型自适应控制讲稿ppt课件.ppt(24页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、二、无模型自适应控制原理,一、无模型自适应控制的发展,四、工程应用,三、无模型自适应控制仿真,五、有待研究的问题,无模型自适应控制(MFAC),上海师范大学电气工程及其自动化专业 李传江 ,1、什么是无模型控制,无模型控制理论与方法是指:“控制器的设计仅利用受控系统的IO数据,控制器中不包含受控过程数学模型的任何信息的控制理论与方法” 。,2、无模型控制的必要性,科学技术的快速发展和巨大进步对复杂和不确定系统施行自动控制的要求不断提高。传统的反馈控制、现代控制理论等在应用中遇到了不少难题,影响到它们的推广应用。,一、无模型自适应控制的发展,首先,这些控制系统的设计和分析都是建立在精确的系统数学
2、模型的基础上的,而实际系统由于存在非线性、不确定性、时变性和不完全性等因素,一般无法获得精确的数学模型; 其次,研究这些系统时,必须提出一些比较苛刻的假设,而这些假设在应用中往往与实际不相吻合; 再次,为了提高控制性能,整个控制系统变得较为复杂,增加了设备的初投资,降低了系统的可靠性。,为了克服上述理论和应用之间的不协调,人们除了加强对生产过程的建模、系统辨识、自适应控制、鲁棒控制等研究外,开始打破传统控制思想的束缚,试图面向工业过程的特点,寻找各种对模型要求低、在线计算方便、控制综合效果好的控制方法和算法。,无模型控制的必要性,1)、PID类控制技术及相关的方法; 按照无模型控制理论与方法的
3、定义,PID类是标准的无模型方法。 PID控制和基于PID的控制方法的文献非常多,并且已经在实际中得到了最广泛的应用。到目前为止,工业过程控制中95以上的仍然是PID控制。 但是,PID控制技术在处理具有强非线性、时变性和具有周期性扰动的系统控制问题时其控制效果不甚理想,不具有学习功能,不具备对系统结构变化的适应性。针对PID控制利用误差的过去、现在和变化趋势的线性加权和控制策略的缺点,1994年韩京清教授提出了非线性PID的概念,并且进而发展出了一系列理论成果,如跟踪微分器、扩展状态观测器、自抗扰技术等,使得传统的PID无模型控制技术又有了本质的改进和丰富。,国内外现有的无模型控制的方法有哪
4、些?,无模型控制的方法,2)、学习控制,包括迭代学习控制(iterative learning contro1)和重复控制; 3)、去伪控制(unfalsified contro1) 美国的Michael G.Safonov在l995年提出一种称为是去伪控制的无模型控制方法,该种方法的基本思想是首先构造一个满足性能规格的可行控制器参数集合,然后基于量测到的新数据迭代地判别是否满足此性能规格。当新量测到的数据否定掉目前使用的控制器之后,则控制器便会自动地切换到新的控制器。当所使用控制器满足性能规格未被所量测到的数据否定掉,则设计一个优化算法缩小可行控制器的可行区域。此种无模型控制方法本质上是一种
5、切换控制。 4)、无模型自适应控制(MFAC:model free adaptive control),4、无模型自适应控制概述,MFAC是侯忠生与韩志刚教授于19931994年提出的,其基本思想是利用一个新引入的伪梯度向量和伪阶数的概念,在受控系统轨线附近用一系列的动态线性时变模型来替代一般离散时间非线性系统,并仅用受控系统的I/O数据来在线估计系统的伪梯度向量,从而实现非线性系统的MFAC。该种方法控制器设计仅用受控系统的输入输出数据,不包括任何受控系统的模型信息,能够实现受控系统的参数自适应控制和结构自适应控制。目前,此类无模型自适应控制方法已经在铸模、电机、化工、温度、压力等领域、城市
6、快速路交通控制、工程结构减震、板材成形中得到成功的应用,而且已经获得了中国技术发明专利和美国发明专利。实际应用、仿真研究和理论证明表明MFAC技术能够处理具有强非线性和时变性系统的控制问题。,考虑如下一般单输入单输出(SISO)离散时间非线性系统 :,其中y( k-1),u (k-1)分别表示系统的输出与输入, nu和ny分别表示系统阶,f(.)表示未知的非线性函数。,假设2.1 系统(1)式是输入输出可观测的,可控制的;即对某一系统有界的期望输出信号y*(k+1),存在一有界的可行控制输入信号,使得系统在此控制输入信号的驱动下其输出等于系统的期望输出。,(一)SISO系统泛模型,二、无模型自
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 模型 自适应 控制 讲稿 ppt 课件
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-2027656.html