本文關(guān)鍵詞：參數(shù)不確定系統(tǒng)多模型自適應(yīng)控制算法研究

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【摘要】：在近幾十年的研究中,具有不確定性的系統(tǒng)控制問題一直是學(xué)者們關(guān)注的熱點,而自適應(yīng)算法作為處理系統(tǒng)不確定性的有效算法之一,也一直備受關(guān)注。隨著對系統(tǒng)控制性能要求的逐步提升,提出了越來越多的自適應(yīng)控制方法,其中多模型自適應(yīng)控制算法基于其在處理具有強不確定性系統(tǒng)時的優(yōu)異性能,受到了廣泛的研究和應(yīng)用。本文分別以多模型切換和二階自適應(yīng)控制算法為基礎(chǔ),考察了其在處理具有參數(shù)不確定性的非線性系統(tǒng)和量化線性系統(tǒng)時的設(shè)計思路和控制性能提升。在多模型切換自適應(yīng)控制算法的分析上,首先針對輸出反饋非線性系統(tǒng),基于Luenberger觀測器設(shè)計了傳統(tǒng)控制器和參數(shù)更新律,提出了補償控制器策略,以減小由于狀態(tài)估計誤差導(dǎo)致的控制器誤差,并進(jìn)一步設(shè)計了多模型自適應(yīng)觀測器,提升對系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)的估計速度,進(jìn)而提升系統(tǒng)控制性能。同時基于多模型觀測器的系統(tǒng)能量設(shè)計切換滯留時間,有效地保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其次,考察狀態(tài)量化反饋的線性不確定系統(tǒng),采用確定性辨識模型的多模型切換自適應(yīng)控制策略,有效避免了基于量化信號的控制器和參數(shù)更新律的復(fù)雜設(shè)計。該策略對完全匹配模型誤差系統(tǒng)的穩(wěn)定性能進(jìn)行充分分析,并進(jìn)行量化器的相關(guān)設(shè)計。同時采用了滯后切換控制策略,使得切換能在有限時間內(nèi)停止于完全匹配模型。在多模型二階自適應(yīng)控制算法的分析上,首先對算法的基礎(chǔ)理論和設(shè)計思路進(jìn)行了詳細(xì)的討論,分析了其相對于傳統(tǒng)自適應(yīng)控制算法性能提升的基本原理,并從理論研究和仿真實驗的角度進(jìn)行了驗證。同時,考察了基于確定性辨識模型的多模型二階自適應(yīng)控制算法的設(shè)計思路,并基于辨識誤差凸組合進(jìn)行穩(wěn)定性分析。進(jìn)一步,本文在充分分析了多模型二階自適應(yīng)控制算法在線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)上理論基礎(chǔ)的區(qū)別和聯(lián)系的基礎(chǔ)上,針對嚴(yán)格反饋非線性系統(tǒng),設(shè)計了具有特殊形式的辨識模型集,并綜合考慮系統(tǒng)和辨識模型集的特性進(jìn)行控制器的設(shè)計。同時,基于指數(shù)收斂的優(yōu)良性能,首次實現(xiàn)了二階自適應(yīng)算法在非線性系統(tǒng)中的推廣。在算法具體設(shè)計上,當(dāng)采用自適應(yīng)辨識模型集時,以辨識模型集和被控對象為整體進(jìn)行控制器和參數(shù)更新策略設(shè)計,有效保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)采用確定性辨識模型集時,控制器設(shè)計更為簡便,并能夠有效處理時變系統(tǒng),同時基于辨識誤差凸組合進(jìn)行理論分析,保證算法的可行性。最后,通過實驗仿真,證明了本文中算法的可行性與有效性。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP273.2

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 姜鐘平;劉騰飛;;量化非線性控制——綜述(英文)[J];自動化學(xué)報;2013年11期

2 董志坤;王昕;王笑波;李少遠(yuǎn);鄭益慧;;多模型加權(quán)自適應(yīng)控制在中厚板層流冷卻系統(tǒng)中的應(yīng)用(英文)[J];自動化學(xué)報;2010年08期

3 席裕庚，王凡;非線性系統(tǒng)預(yù)測控制的多模型方法[J];自動化學(xué)報;1996年04期

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本文編號：1269357