@第二章模型参考自适应控制 212模型参考自适应控制系统的设计 ◆参数最优化方法,利用最优化技术搜索到一组控制器参数,使得预定的性能指标达到 最小,优点是其实现相对比较简单,缺点是不能确保所设计的控制系统是全局渐进稳 定的 ◆基于稳定性理论的设计方法,基本思想是保证控制器参数的自适应调整过程是稳定的 然后再使这个调整过程尽可能地收敛快一些。 自适应控制一模型参考自适应 重庆大学自动化学院孙棣华
自适应控制 – 模型参考自适应 重庆大学自动化学院 孙棣华 2.1.2 模型参考自适应控制系统的设计 ◆ 参数最优化方法，利用最优化技术搜索到一组控制器参数，使得预定的性能指标达到 最小，优点是其实现相对比较简单，缺点是不能确保所设计的控制系统是全局渐进稳 定的。 ◆ 基于稳定性理论的设计方法，基本思想是保证控制器参数的自适应调整过程是稳定的 ，然后再使这个调整过程尽可能地收敛快一些。 第二章 模型参考自适应控制
@第二章模型参考自适应控制 模型参考自适应控制系统的设计问题可以总结为: 1).按希望的性能指标选择参考模型及其参数; 2).根据设计要求选择一个合适的自适应机构; 3).采用己有的设计方法设计自适应律 4).以适当的手段实现参考模型和自适应律。 自适应控制一模型参考自适应 重庆大学自动化学院孙棣华
自适应控制 – 模型参考自适应 重庆大学自动化学院 孙棣华 模型参考自适应控制系统的设计问题可以总结为： 1). 按希望的性能指标选择参考模型及其参数； 2). 根据设计要求选择一个合适的自适应机构； 3). 采用已有的设计方法设计自适应律； 4). 以适当的手段实现参考模型和自适应律。 第二章 模型参考自适应控制
@第二章模型参考自适应控制 21.3模型参考自适应控制的应用 最成功的应用领域之一是电气传动领域 ◆MRAC已用于光学跟踪望远镜的伺服系统。 MRAC在工业机器人控制领域中的应用也很活跃 ◆MRAC技术在船舶自动驾驶方面的应用也获得了成功 自适应控制一模型参考自适应 重庆大学自动化学院孙棣华
自适应控制 – 模型参考自适应 重庆大学自动化学院 孙棣华 2.1.3 模型参考自适应控制的应用 ◆ 最成功的应用领域之一是电气传动领域。 ◆ MRAC已用于光学跟踪望远镜的伺服系统。 ◆ MRAC在工业机器人控制领域中的应用也很活跃。 ◆ MRAC技术在船舶自动驾驶方面的应用也获得了成功 第二章 模型参考自适应控制
@第二章模型参考自适应控制 总结 当被控过程受外部环境影响而导致参数变化,以及由于系统本身的非线性影响参数不 准确时,采用MRAC方案能够达到常规PID控制所不能达到的性能指标 ◆应用MRAC时,常将复杂的非线性模型简化为一阶或二阶线性模型,很少应用三阶以 上 ◆试验结果多于有成效的工业应用。原因:(1)假设条件太强,工业实际过程不易满足; (2)本质上是非线性时变系统,比常规控制器要复杂得多;(3)实际工业系统的设计还较 保守;(4)对MRAC技术的认识不足 自适应控制一模型参考自适应 重庆大学自动化学院孙棣华
自适应控制 – 模型参考自适应 重庆大学自动化学院 孙棣华 总结 ◆ 当被控过程受外部环境影响而导致参数变化，以及由于系统本身的非线性影响参数不 准确时，采用MRAC方案能够达到常规PID控制所不能达到的性能指标。 ◆ 应用MRAC时，常将复杂的非线性模型简化为一阶或二阶线性模型，很少应用三阶以 上。 ◆ 试验结果多于有成效的工业应用。原因：⑴ 假设条件太强，工业实际过程不易满足； ⑵ 本质上是非线性时变系统，比常规控制器要复杂得多；⑶ 实际工业系统的设计还较 保守； ⑷ 对MRAC技术的认识不足。 第二章 模型参考自适应控制
@第二章模型参考自适应控制 22基于局部参数最优化理论的设计方法 ◆可以用参考模型的输出和被控过程的输出之间的广义误差构成的性能指标(P),它 既是广义误差的函数,也间接地依赖于可调参数 可将性能指标看作为参数空间中的一个超曲面,即(P)M=f(6)。局部参数最优化 理论的方法是用非线性规划中的有关算法,在这个超曲面上寻求最优参数6,使(lP) 达到最小值。 ◆利用这种方法设计自适应控制系统的内容较多,本节采用梯度法。 ◆介绍一个具有可调增益的简单系统,该系统是1258年由美国麻省理工学院仪表实验室 提出的著名“MT方案。 自适应控制一模型参考自适应 重庆大学自动化学院孙棣华
自适应控制 – 模型参考自适应 重庆大学自动化学院 孙棣华 2.2 基于局部参数最优化理论的设计方法 ◆ 可以用参考模型的输出和被控过程的输出之间的广义误差构成的性能指标 ，它 既是广义误差的函数，也间接地依赖于可调参数。 ◆ 可将性能指标看作为参数空间中的一个超曲面，即 。局部参数最优化 理论的方法是用非线性规划中的有关算法，在这个超曲面上寻求最优参数 ，使 达到最小值。 ◆ 利用这种方法设计自适应控制系统的内容较多，本节采用梯度法。 ◆ 介绍一个具有可调增益的简单系统，该系统是1258年由美国麻省理工学院仪表实验室 提出的著名“MIT”方案。 RM (IP) RM (IP) (IP) f () RM = 第二章 模型参考自适应控制