模型參考自適應(yīng)控制課件

第三章模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng)■第一節(jié)

概述

■第三節(jié)

一階系統(tǒng)的模型參考自適應(yīng)控制■第四節(jié)

高階系統(tǒng)的模型參考自適應(yīng)控制■第二節(jié)

模型參考自適應(yīng)辨識(shí)第一節(jié)概述MRAC的設(shè)計(jì)問題3.1.1模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3.1.1模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)控制器被控對(duì)象參考模型自適應(yīng)律＋＋＋－

－內(nèi)環(huán)外環(huán)干擾MRAC結(jié)構(gòu)圖一、模型完全匹配的條件MRAC的設(shè)計(jì)問題參考模型對(duì)象自適應(yīng)機(jī)構(gòu)＋

－二、MRAC的幾類設(shè)計(jì)方法1、基于局部參數(shù)最優(yōu)化理論的設(shè)計(jì)方法－＋自適應(yīng)律“MIT”方案自適應(yīng)律（5）式的實(shí)現(xiàn)：優(yōu)點(diǎn)：信號(hào)易獲取，自適應(yīng)律易實(shí)現(xiàn);缺點(diǎn)：不能保證穩(wěn)定性，需進(jìn)行穩(wěn)定性分析和校驗(yàn)。

－＋MIT自適應(yīng)控制系統(tǒng)參考模型自適應(yīng)控制過程process＋

－2、基于Lyapunov穩(wěn)定性理論的設(shè)計(jì)方法基本思路：根據(jù)系統(tǒng)的等效誤差運(yùn)動(dòng)方程，找出(構(gòu)造)一個(gè)適當(dāng)?shù)腖yapunov函數(shù)，確定自適應(yīng)律，以保證優(yōu)點(diǎn)：可保證全局穩(wěn)定，自適應(yīng)速度快。缺點(diǎn)：難以同時(shí)保證動(dòng)態(tài)特性，V(x,t)難構(gòu)造，常用試探法尋找。第二節(jié)模型參考自適應(yīng)辨識(shí)一階系統(tǒng)的模型參考自適應(yīng)辨識(shí)3.2.3一般高階系統(tǒng)的模型參考自適應(yīng)辨識(shí)概述3.2.4線性誤差方程及其參數(shù)辨識(shí)算法被辨識(shí)過程自適應(yīng)辨識(shí)器可調(diào)模型＋

－3.2.1概述

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：MRAC的對(duì)偶系統(tǒng)，即將參考模型與可調(diào)過程位置互換。

基本思想：同MARC設(shè)計(jì)思想，即通過自適應(yīng)控制器來調(diào)整模型使e(t)0，這樣的模型就是我們要辨識(shí)的結(jié)果。

＊MRAC的結(jié)構(gòu)具有對(duì)偶特點(diǎn)，它們既可用于自適應(yīng)模型跟隨控制，也能用于自適應(yīng)狀態(tài)觀測(cè)與辨識(shí)。一、問題的提出3.2.2一階系統(tǒng)的模型參考自適應(yīng)辨識(shí)

－＋＋

－可調(diào)系統(tǒng)前饋反饋二、自適應(yīng)律的推導(dǎo)匯總公式.Fig2.2:自適應(yīng)律的實(shí)現(xiàn)(1，2：自適應(yīng)調(diào)整回路的增益)Fig2.3:自適應(yīng)律的實(shí)現(xiàn)(整定a0*,b0*

,使正常時(shí)e(t)=0，自適應(yīng)回路不起作用)Fig2.4:參數(shù)匹配時(shí)的等價(jià)反饋線路

三、自適應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3.2.3一般高階系統(tǒng)的模型參考自適應(yīng)辨識(shí)一、辨識(shí)問題的提法

1、若干定義：

首1多項(xiàng)式：復(fù)變量的最高次項(xiàng)的系數(shù)1的多項(xiàng)式。Hurwitz多項(xiàng)式：穩(wěn)定多項(xiàng)式，其根都在開左半平面內(nèi)。穩(wěn)定的：有理傳遞函數(shù)分母為Hurwitz多項(xiàng)式。最小相位或逆穩(wěn)的：有理傳遞函數(shù)為分子是Hurwitz多項(xiàng)式。非最小相位的或逆穩(wěn)的：有理傳遞函數(shù)為分子不是Hurwitz多項(xiàng)式。相對(duì)階次：傳遞函數(shù)分母多項(xiàng)式的階次與分子多項(xiàng)式階次之差。2、假定被辨識(shí)對(duì)象：參考模型：參考輸入：

－＋＋

－可調(diào)系統(tǒng)二、辯識(shí)器的結(jié)構(gòu)

1、結(jié)構(gòu)框圖通過前饋和反饋構(gòu)成可調(diào)系統(tǒng)。2、3、4、5、可調(diào)系統(tǒng)

－

三、辨識(shí)算法設(shè)計(jì)參數(shù)：3.2.4線性誤差方程及其參數(shù)辨識(shí)算法第三節(jié)一階系統(tǒng)的模型參考自適應(yīng)控制3.2.1問題的提出3.2.2自適應(yīng)律的推導(dǎo)自適應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3.3.1問題的提出

－＋＋

+閉環(huán)可調(diào)系統(tǒng)前饋反饋

自適應(yīng)律的推導(dǎo)（基于lyapunov穩(wěn)定理論設(shè)計(jì)）自適應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：正常結(jié)構(gòu)

－＋＋

－可調(diào)系統(tǒng)

－＋＋

－可調(diào)系統(tǒng)

－＋第四節(jié)高階系統(tǒng)的模型參考自適應(yīng)控制

控制問題的提法3.4.2控制器的結(jié)構(gòu)3.4.3自適應(yīng)控制的算法控制問題的提法

－＋可調(diào)系統(tǒng)前饋反饋

1、結(jié)構(gòu)框圖3.4.2控制器的結(jié)構(gòu)即經(jīng)適當(dāng)?shù)刃Ш?，上圖可等效為下圖：

－＋＋可調(diào)系統(tǒng)前饋反饋＋不是唯一的！不是一個(gè)最小實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制的算法參考模型控制器受控對(duì)象＋

－自適應(yīng)P(s)M-1(s)uypreiymrp2.輸出誤差自適應(yīng)控制

----此時(shí)的MRAC相當(dāng)于并聯(lián)形式的MRAC。

參考模型控制器受控對(duì)象

－自適應(yīng)機(jī)構(gòu)M(反饋)uypre0ymrp＋

－Ei=rp-rr虛構(gòu)rp參考輸入SPR如果引入L(s)=s+a,只要適當(dāng)選擇a,可使M(s)L(s)為正嚴(yán)格

修改誤差模型為：內(nèi)容總結(jié)第三章模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng)。第三章模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng)?！龅谝还?jié)概述?！龅谒墓?jié)高階系統(tǒng)的模型參考自適應(yīng)控制?！龅诙?jié)模型參考自適應(yīng)辨識(shí)。3.1.1模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)：不能保證穩(wěn)定性，需進(jìn)行穩(wěn)定性分析和。缺點(diǎn)：難以同時(shí)保證動(dòng)態(tài)特性，V(x,t)難構(gòu)造，常。3.2.3一般高階系統(tǒng)的模型參考自適應(yīng)辨識(shí)。3.2.3一般高階系統(tǒng)的模型參考自適應(yīng)辨識(shí)。3.2.4線性誤差方程及其參數(shù)辨識(shí)算法。3.2.1概述。來調(diào)整模型使e(t)0，這樣的模型就是我。3.2.2一階系統(tǒng)的模型參考自適應(yīng)辨識(shí)