6.2自适应控制概述261.自校正控制自校正控制源于这样一种简单的思想：一个自适应控制系统可由系统辨识以及基于辨识结果实时计算的控制器来构造。根据参数估计过程中被估计参数的种类不同，自校正控制器分为直接自校正控制和间接自校正控制两种。控制器参数对象参数控制器参数估计外环外环设计机构对象参数估计器控制器参数u控制器被控对象uy控制器被控对象内环内环西安交通大学机械工程学院SCHOOLOFMECHANICALENGINEERINGXIANJIAOTONGUNIVERSIT
26 u 1.自校正控制 §自校正控制源于这样一种简单的思想：一个自适应控制 系统可由系统辨识以及基于辨识结果实时计算的控制器 来构造。 §根据参数估计过程中被估计参数的种类不同，自校正控 制器分为直接自校正控制和间接自校正控制两种。 6.2 自适应控制概述
6.2自适应控制概述271.自校正控制自校正控制包含内环和外环两个控制回路。内环与常规反馈系统类似，由被控对象和可调控制器组成：外环由对象参数递推估计器和控制器设计机构组成。首先由递推估计器在线估计被控对象参数，用以代替对象的未知参数，然后由设计机构按一定的规则对可调控制器的参数进行在线求解，用以修改内环的控制器。由此可见。自校正控制器是在线参数估计和控制参数在线设计两者的有机结合，使得自校正控制方案非常灵活，各种参数估计方法和控制律的不同组合，即可导出不同类型的自校正控制方法以满足不同系统的性能要求。西安交通大学机械工程学院XIANJIAOTONGUNTVERSTSCHOOLOFMECHANICALENGINEERING
27 u 1.自校正控制 §自校正控制包含内环和外环两个控制回路。内环与常规 反馈系统类似，由被控对象和可调控制器组成；外环由 对象参数递推估计器和控制器设计机构组成。首先由递 推估计器在线估计被控对象参数，用以代替对象的未知 参数，然后由设计机构按一定的规则对可调控制器的参 数进行在线求解，用以修改内环的控制器。由此可见， 自校正控制器是在线参数估计和控制参数在线设计两者 的有机结合，使得自校正控制方案非常灵活，各种参数 估计方法和控制律的不同组合，即可导出不同类型的自 校正控制方法，以满足不同系统的性能要求。 6.2 自适应控制概述
6.2自适应控制概述281.自校正控制间接自校正控制先估计被控对象模型本身的未知参数然后再通过设计机构得到控制器参数。直接自校正控制是直接估计控制器参数，这时需要将过程重新参数化，建立一个与控制器参数直接关联的估计模型。直接算法的计算量比间接算法稍小，但需要为其建立一个合适的控制器参数估计模型。控制器参数对象参数控制器参数估计外环外环设计机构对象参数估计器控制器参数uD控制器被控对象yu控制器被控对象内环内环西安交通大学机械工程学院XIANJIAOTONGUNIVERSITSCHOOLOFMECHANICALENGINEERING
28 u 1.自校正控制 §间接自校正控制先估计被控对象模型本身的未知参数， 然后再通过设计机构得到控制器参数。直接自校正控制 是直接估计控制器参数，这时需要将过程重新参数化， 建立一个与控制器参数直接关联的估计模型。直接算法 的计算量比间接算法稍小，但需要为其建立一个合适的 控制器参数估计模型。 6.2 自适应控制概述
6.2自适应控制概述292.模型参考自适应控制模型参考自适应控制是从模型跟踪问题或模型参考控制问题引申出来的。其基本工作原理为：根据被控对象结构和具体控制性能的要求，设计一个参考模型，使得参考模型输出m代表对参考输入r的期望响应。然后在每个控制周期内，根据被控对象输出y与参考模型输出ym之间的广义误差e=ym一，在一定的最优化准则下，调节控制器参数，使得e逐渐趋向于零。Ym参考模型自适应控制器参数调整机制u控制器受控对象西安交通大学机械工程学院XIANJIAOTONGUNIVERSITSCHOOLOFMECHANICALENGINEERING
29 u 2.模型参考自适应控制 §模型参考自适应控制是从模型跟踪问题或模型参考控制 问题引申出来的。其基本工作原理为：根据被控对象结 构和具体控制性能的要求，设计一个参考模型，使得参 考模型输出�m代表对参考输入�的期望响应。然后在每 个控制周期内，根据被控对象输出�与参考模型输出�m 之间的广义误差� = �m − �，在一定的最优化准则下， 调节控制器参数，使得 � 逐渐趋向于零。 6.2 自适应控制概述
6.2自适应控制概述302.模型参考自适应控制模型参考自适应控制用来解决这样的问题：传统控制器设计中，控制性能指标（如超调量、调节时间、稳态精度等）很难与控制器的设计直接联系起来。如果可以设计一个符合理想控制性能的参考模型，通过模型参考自适应控制去自适应调整控制律，使得被控对象的输出跟随参考模型的输出，从而实现预期的控制性能。西安交通大学机械工程学院SCHOOLOFMECHANICALENGINEERINGXIANJIAOTONGUNIVERSIT
30 u 2.模型参考自适应控制 §模型参考自适应控制用来解决这样的问题：传统控制器 设计中，控制性能指标（如超调量、调节时间、稳态精 度等）很难与控制器的设计直接联系起来。如果可以设 计一个符合理想控制性能的参考模型，通过模型参考自 适应控制去自适应调整控制律，使得被控对象的输出跟 随参考模型的输出，从而实现预期的控制性能。 6.2 自适应控制概述