matlab自適應(yīng)控制課件-北航版第3章確定性自校正控制-wenkub
2023-05-21 18:41:51 本頁面
【正文】 零點。 這樣構(gòu)成的控制系統(tǒng)方框圖見圖 32，表達(dá)式如下。 直接自校正控制 ： 不用估計模型參數(shù)，而是通過輸入輸出信息直接估計 控制器參數(shù)，并利用其估計值計算控制量。在此基礎(chǔ) 上，選擇某種恰當(dāng)?shù)臏?zhǔn)則設(shè)計控制器。一般來說，控制器結(jié)構(gòu) 與準(zhǔn)則相關(guān)，控制器參數(shù)是對象估計參數(shù)的函數(shù)。 2 控 制 器控 制 器設(shè) 計被 控 對 象估 計 器輸 出控 制 輸 入?yún)?考 輸 入控 制 器 參 數(shù)對 象 參 數(shù)控 制 準(zhǔn) 則工作機制： 干擾或?qū)ο笞兓绊戄敵?，輸出通過估計器改變對象參數(shù)估計值， 從而使控制器參數(shù)發(fā)生變化，最終經(jīng)控制器產(chǎn)生控制輸入去抵抗輸出的變化， 維持系統(tǒng)性能。當(dāng)一些不確定因素引起系統(tǒng)變化時，它有較強的 抵御能力，并維持系統(tǒng)良好的動靜態(tài)性能。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能 結(jié)構(gòu)見圖 31，由參數(shù)估計器、控制器設(shè)計、控制器和被 控對象 4部分組成。這是一種典型的間接自適應(yīng)控制機制。 ? 系統(tǒng)設(shè)計原則 分離性： 對一個參數(shù)未知對象或過程的控制問題，可以將過程的參數(shù)估 計器和控制器設(shè)計分開進行，并將過程參數(shù)估計的結(jié)果引入控制參數(shù)和控制 量的計算。完成控制器設(shè)計任務(wù)后，將估計器給出 4 的參數(shù)估計值（含有隨機變量）引入控制器，替換原來假定的已知參 數(shù)值，這樣獲得的隨機控制規(guī)律等同于原確定性控制規(guī)律。又因為模型參數(shù)隱含在控制器參數(shù) 中，沒有具體的表達(dá)形式，所以也有人稱它為 隱式自校正控制 。 11( ) ( ) ( ) ( ) ( )dA z y k z B z u k k?? ? ???aa11 1( ) 1 nnA z a z a z? ? ?? ? ? ?bb1 1 20 1 2() nnB z b b z b z b z? ? ? ?? ? ? ? ?11r( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( )R z G zu k y k y kF z F z????11( ) ( )F z R z??、 1()Gz? 1()Fz? r()yk6 11()()dz B zAz???11()()RzFz?? 11()()GzFz??11Az ?()ryk ()yk()k?? ()uk圖 32 極點配置系統(tǒng)控制方框圖 11r1 1 1 1( ) ( )( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )ddz B z R zy k y kA z F z z B z G z? ? ?? ? ? ? ????11 1 1 1() ()( ) ( ) ( ) ( )dFz kA z F z z B z G z ??? ? ? ? ??7 閉環(huán)特征多項式為 控制的任務(wù)是，在不考慮干擾的情況下，使控制輸出與期望輸出相等，即 1 1 1 1 1c( ) ( ) ( ) ( ) ( )dA z F z z B z G z A z? ? ? ? ? ??1 1 1mr m r1 1 1 1 1m( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( )dddz B z R z z B zy k y k y k y kA z F z z B z G z A z? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ??mmdddz B R z BAA F z B G??? ??11mm( ) ( )A z B z??、(33) 其中 分別為期望的傳遞函數(shù)分母多項式和分子多項式。根據(jù)工程 經(jīng)驗，控制器的引入可抵消過程的穩(wěn)定零點，保留不穩(wěn)定零點和 阻尼差的零點，同時該零點應(yīng)保留在期望傳遞函數(shù)分子中。當(dāng) A和 B互質(zhì)時，滿足該等式的解有無窮組。 在步驟（ 3）中，考慮相容條件，可選取 0mde g 2 de g 1 de g de gA A A B ?? ? ? ?然后在式（ 310）中，假定它的左右兩邊各項有相同階次，進而確 定和 G的階次，再根據(jù)左右兩邊相同階次的系數(shù)應(yīng)相等列代數(shù)方 程，并解之。 解：過程極點為 1和 ，過程零點為 ?，接近單位圓， 屬阻尼較差。按分 離性原理，可將控制器設(shè)計與過程參數(shù)估計分開進行，以上已經(jīng) 設(shè)計好控制器，下面需設(shè)計參數(shù)估計器。
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