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1、第三章 模型参考自适应控制系统 第一节 概述 第三节 一阶系统的模型参考自适应控制 第四节 高阶系统的模型参考自适应控制 第二节 模型参考自适应辨识1- -第一节 概述3.1.2 MRAC的设计问题3.1.1 模型参考自适应控制系统的结构2- -3.1.1 模型参考自适应控制系统的结构3- -控制器被控对象参考模型自适应律 内环外环干扰MRAC结构图4- -一、模型完全匹配的条件3.1.2 MRAC的设计问题5- -参考模型对象自适应机构二、MRAC的几类设计方法1、基于局部参数最优化理论的设计方法6- -自适应律“MIT”方案7- -8- -9- -自适应律（5）式的实现：优点： 信号易获取
2、，自适应律易实现 ; 缺点： 不能保证稳定性，需进行稳定性分析和校验。MIT自适应控制系统10- -参考模型自适应控制过程process2、基于Lyapunov稳定性理论的设计方法11- -基本思路：根据系统的等效误差运动方程 ，找出 (构造)一个适当的Lyapunov函数，确定自适应律，以保证优点：可保证全局稳定，自适应速度快。缺点：难以同时保证动态特性，V(x,t)难构造，常用试探法寻找。12- -第二节 模型参考自适应辨识3.2.2 一阶系统的模型参考自适应辨识3.2.3 一般高阶系统的模型参考自适应辨识3.2.1 概述3.2.4 线性误差方程及其参数辨识算法13- -被辨识过程自适应辨
3、识器可调模型3.2.1 概 述14- -结构特点：MRAC的对偶系统，即将参考模型与可调 过程位置互换。基本思想：同MARC设计思想，即通过自适应控制器 来调整模型使e(t)0，这样的模型就是我 们要辨识的结果。MRAC的结构具有对偶特点，它们既可用于自适应模型跟随控制，也能用于自适应状态观测与辨识。 15- -一、问题的提出3.2.2 一阶系统的模型参考自适应 辨识16- - 可调系统前馈反馈17- -18- -二、 自适应律的推导19- -20- -汇总公式.21- -Fig2.2:自适应律的实现(1，2 ：自适应调整回路的增益)Fig2.3:自适应律的实现(整定 a0*, b0* ,使正
4、常时e(t)=0，自适应回路不起作用)Fig2.4:参数匹配时的等价反馈线路 三、自适应系统的结构三、自适应系统的结构22- -3.2.3 一般高阶系统的模型参考自适应辨识 一、 辨识问题的提法 1、若干定义： 首1多项式：复变量 的最高次项的系数1的多项式。 Hurwitz多项式：稳定多项式，其根都在开左半 平面 内。 稳定的：有理传递函数分母为Hurwitz多项式。 最小相位或逆稳的：有理传递函数为分子是Hurwitz 多 项式。 非最小相位的或逆稳的：有理传递函数为分子不是 Hurwitz多项式。 相对阶次：传递函数分母多项式的阶次与分子多项式 阶次之差。23- -2、假定被辨识对象：参
5、考模型：参考输入：24- -可调系统二二、辩识器的结构辩识器的结构 1 1、结构框图、结构框图25- -通过前馈和反馈构成可调系统。26- -2、27- -3、4、28- -29- -30- -5、31- -可调系统32- -33- -三、辨识算法34- -35- -36- -设计参数：37- -3.2.4 线性误差方程及其参数辨识算法38- -39- -第三节 一阶系统的模型参考自适应控制3.2.1 问题的提出3.2.2 自适应律的推导3.2.3 自适应系统的结构40- -3.3.1 问题的提出41- -42- - +闭环可调系统前馈反馈43- -44- -3.3.2 自适应律的推导（基于lyapunov稳定理论设计）45- -46- -47- -48- -49- -50- -51- -3.3.3 自适应系统的结构：正常结构52- -可调系统53- -可调系统54- -第四节 高阶系统的模型参考自适应控制3.4.1 控制问题的提法3.4.2 控制器的结构3.4.3 自适应控制的算法55- -3.4.1 控制问题的提法56- -57- -可调系统前馈反馈1、结构框图3.4.2 控制器的结构58- -59- -即经适当等效后，上图可等效为下图：可调系统前馈反馈不是唯一的！不是一个最小实现60- -61-
