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1、第8章 自顺应控制概论8.1 什么是自顺应控制系统8.1.1 系统与控制在运用系统实际分析研讨各种现实问题过程中，普通遵照4条根本原那么。1整体性原那么2构造功能原那么3目的性原那么第2部分 自顺应控制4最优化原那么图8.1.1 常规反响控制系统原理框图8.1.2 常规反响控制系统控制器是固定的知数学模型有一定的抑制对象特性变化的才干8.1.3 什么是“自顺应控制图8.1.2 自顺应控制系统原理框图1)控制器可调2)添加了自顺应回路3)适用对象计算机控制的过程：(a)开机，施加一定的控制(恒值PI，或手动控制)，检测u(ih)和y(ih)，以构造(8.1.16)和(8.1.17)式；(b)解(
2、8.1.16)和(8.1.17)式,得 和 ,进而由 (8.1.18)和(8.1.19)式获得控制器参数Ti和K；(c)将控制器参数调整为Ti和K，并投入运转。8.2 为什么需求自顺应控制8.2.1 常规控制不能满足某些问题的要求图8.2.1 具有非线性阀的常规反响系统原理框图8.2.2 什么时候用自顺应控制图8.2.2 具有非线性阀的常规反响系统在不同任务点的阶跃呼应特性图8.2.3 两轴机器人臂的角速度伺服系统原理框图图8.2.4 两轴机器人臂的角速度伺服系统在不同惯性矩下的阶跃呼应特性8.3 自顺应控制的方案8.3.1 增益程序(调度)控制(Gain Scheduling)图8.3.1
3、增益程序调度控制原理框图8.3.2 模型参考自顺应控制系统MRAS( Model Reference Adaptive Control System)图8.3.2 模型参考自顺应控制系统MRAS原理框图模型参考自顺应控制系统MRAS的主要特点：经过输出误差信号e(e=y0-y)可以直接表达控制的性能和质量；自顺应机构不是明显地去获得控制u驱动被控过程，而是经过获得一组控制器可调参数去驱动；设计主要针对输出跟踪问题。模型参考自顺应控制系统MRAS的主要优缺陷：优点：通常用模拟元件实现，速度快，适用价值明显。缺陷：实际根底尚不完善假设条件太强，思索稳定性的方法很多，但不明确哪种更好。8.3.3 自
4、校正控制STC(Slef-Tuning Control)图8.3.3 自校正控制系统STC原理框图值得留意的是自校正控制的主要特点：这种系统的过程建模和控制设计都可视为自动化的；过程模型和控制设计在每个采样周期中都要更新一次；强调这种控制器能本人校正本人的参数，以得到希望的闭环系统性能。自校正控制STC与模型参考自顺应控制MRAS的关系表如今：都有两个回路：内回路常规控制；外回路自顺应；MRAS源于确定性的伺服问题；STC源于随机调理问题；内环外环的设计方法不同：如MRAS中调理器参数是直接更新，而STC中调理器参数是经由参数估计和控制设计计算间接更新。8.3.4 自整定PID(PID Aut
5、o-tuner)8.4 自顺应控制的设计和实际问题8.4.1 对控制器设计的根本要求8.4.2 自顺应控制器设计的主要内容8.4.3 对自顺应控制的了解及主要实际问题1随机最优控制设被控过程的数学模型用随机离散-时间方程表示为：根据随机最优控制实际，要求出一个控制律使得它最小化以下损失函数：J=EJ (8.4.3)当前的研讨结果仅能对特定的控制系统求解，即(8.4.1)，(8.4.2)满足条件：G1,G2都是线性函数；I是二次型目的函数；v,都是高斯分布的随机向量序列。2对自顺应控制的了解根据上述讨论，对自顺应控制可以有如下的根本认识： 假设模型是自顺应控制的根底；总是与假设模型的系数的不确定性有关；是一种次最优的方法。3自顺应控制的实际问题主要包括3个方面，即稳定性、参数收敛性和鲁棒性。稳定性参数收敛性鲁棒性
