自适应控制的研究及应用综述

合集下载

无模型自适应控制方法综述

无模型自适应控制方法综述

《无模型自适应控制方法综述》在现代控制领域中,无模型自适应控制方法因其独特的优势和广泛的应用前景而备受关注。

随着科技的不断发展和工业生产等领域对控制性能要求的日益提高,无模型自适应控制方法逐渐成为解决复杂系统控制问题的重要手段之一。

本文旨在对无模型自适应控制方法进行全面而系统的综述,深入探讨其基本原理、主要类型、特点以及在实际应用中的成果和挑战。

一、概述控制系统在工业生产、航空航天、交通运输、自动化等众多领域中起着至关重要的作用。

传统的控制方法往往基于对被控对象精确的数学模型建立,但在实际系统中,由于系统的复杂性、不确定性以及建模误差等因素的存在,很难获得准确且精确的数学模型。

这就促使了无模型自适应控制方法的产生和发展。

无模型自适应控制方法不依赖于被控对象的精确数学模型,而是通过对系统的上线观测和学习,不断调整控制策略,以适应系统的变化和不确定性,从而实现对被控对象的良好控制。

二、无模型自适应控制方法的基本原理无模型自适应控制方法的基本原理可以概括为以下几个关键步骤:(一)系统上线观测与状态估计通过传感器等手段对被控系统的状态变量进行实时监测和采集,获取系统的当前状态信息。

然后利用合适的估计方法,如卡尔曼滤波等,对系统的状态进行估计,以获得更准确的系统状态表征。

(二)控制律设计基于估计的系统状态,设计相应的控制律。

控制律的设计通常是根据一定的性能指标和控制策略进行优化,以实现对被控系统的期望控制效果。

(三)自适应调整根据系统的实际运行情况和估计误差,不断调整控制律中的参数或结构,使控制系统能够自适应地适应系统的变化和不确定性。

这种自适应调整可以是基于模型的自适应,也可以是基于数据驱动的自适应等方式。

通过以上基本原理的循环迭代,无模型自适应控制方法能够逐步逼近系统的最优控制状态,实现对被控系统的有效控制。

三、无模型自适应控制方法的主要类型(一)模型参考自适应控制(MRAC)MRAC 是无模型自适应控制中最经典的一种方法。

风电机组一次调频自适应控制策略研究

风电机组一次调频自适应控制策略研究

风电机组一次调频自适应控制策略研究摘要:近年来,风能等新能源发展迅猛,风电装机量和发电量增长迅速。

在新型电力系统中,风电需要参与系统频率调节已经成为业界共识。

随着风电越来越多地参与电力系统一次调频,为更加准确地进行系统频率动态分析和仿真,风电调频建模也变得越来越迫切。

关键词:风电机组;一次调频;自适应控制;策略研究引言随着风电并网的大规模化,电力系统稳定性受到了严峻的挑战。

尽管风力发电的社会效益和经济效益可以预期,但是风电受天气状况影响,不确定性、间歇性强,对保证发电功率与负载功率动态有功平衡造成了很大困难。

同时,由于当前风力发电大多使用变速风机,广泛通过电力电子器件并入电力系统,转速与频率解耦,缺乏对电力系统频率变化的快速响应能力,大量并入电网必然会导致系统惯量水平降低,调频能力下降。

目前,针对风电机组一次调频问题,国内外都已经有了一些控制方案并进入了实际运用,主要通过增设调频控制环节模拟传统同步发电机进行频率调整。

为更好地理解与学习不同应用场合下风力发电一次调频的控制方法与策略,本文对风力发电一次调频领域的国内外研究进展进行综述。

1研究背景风电机组的日常运维及检修工作价值。

为最大程度发挥出风电项目的运行价值,则需要合理延长风电机组的运行寿命。

为此,则需要开展针对有效的运维检修管理工作。

笔者认为,风电项目运行过程中,长时间受到极端环境的影响。

若运维检修不到位,无法及时排除风电机组的运行安全隐患,将对项目的整体运行可行性造成直接影响。

鉴于风电项目投资较大,为有效控制项目的运行成本,应当科学开展运维检修工作,有效杜绝大事故的出现,并对小事故进行科学的应对处理,使得风电机组保持稳定安全运行。

在具体运维检修时,可契合工作需求,合理运用现代科学技术,助力运维检修水平的提升。

2风电机组一次调频自适应控制策略研究2.1风电机组备用容量获取风力发电机组可以通过降载来实现备用容量的获取,并且为了保证风力发电机组和常规发电机组协同进行一次调频时具有类似的特性,需要在风电机组的控制中加入惯性控制环节和下垂控制环节。

混沌系统的自适应控制综述

混沌系统的自适应控制综述

混沌系统的自适应控制综述摘要:本文主要介绍了混沌系统的自适应控制方法,并通过对具体系统进行理论分析和数值仿真,验证自适应控制方法对混沌系统的有效性。

最后,对混沌系统的自适应控制方法进行了展望。

关键词:混沌,自适应控制,稳定性1、引言混沌系统的控制问题一直是混沌理论研究中的一个重要课题。

在很多实际问题中,混沌运动是有害的,例如等离子体混沌会导致等离子体失控;强流离子加速器中的束晕——混沌导致严重的放射性剂量超标;半导体激光阵列中混沌运动会减弱输出光的相干性;电路系统中的混沌行为导致高幅度噪声和不稳定行为等。

显然,对于这些有害的混沌运动,对其进行必要的控制是非常重要的。

控制混沌的含义非常广泛。

一般来说,混沌系统的控制是指改变系统的混沌性态使之呈现和接近周期性动力学行为。

具体而言,控制混沌有三方面的含义:其一是混沌的抑制,即消除系统的混沌运动,而无需考虑所产生运动的具体形式;其二是混沌轨道的引导,即在相空间中将混沌轨线引入事先指定的点和周期性轨道的小领域内;其三是跟踪问题,即通过施加控制使混沌系统呈现事先要求的周期性动力学行为。

自从1990年Ott, Grebogi和Yorke提出0GY混沌控制方法以来,混沌控制研究得到了蓬勃发展,大量的混沌控制方法被提出,如时滞反馈控制方法、脉冲控制方法、参数共振微扰法、线性反馈法、神经网络法,以及自适应控制方法等。

在这些控制方法中,自适应控制方法作为一种重要的先进运动控制方法,在有干扰和模型不精确的情况下,仍然能有效的实现控制混沌的目的。

自适应控制混沌运动是由B.A.Huberman 等人提出的,后来S.Sinha等人进一步发展了这种方法。

它是通过参量的调整来控制系统,使其达到所需要的运动状态,而这种调节是依靠目标输出与实际输出之间的差信号来实现,通常是将差信号与系统的某个控制参量联系起来进行调节,逐步使实际输出量与预定的目标输出量的差值趋近于零。

2、混沌系统的自适应控制2.1、混沌系统的参数自适应控制方法混沌系统的参数自适应控制方法是由Huberman 最先提出的,Huberman 设计了一个简单的参数自适应控制算法,并将其应用到具有复杂振荡状态的混沌系统,它是通过目标输出与实际输出之间的关系来控制参数,使系统从混沌运动转变到规则的运动。

自适应控制论文综述

自适应控制论文综述

自适应控制系统综述摘要:本文首先介绍了自动控制的基本理论及其发展阶段,然后提出自适应控制系统,详细介绍了自适应控制系统的特点。

最后描述的是自适应控在神经网络的应用和存在的问题。

关键字:自适应控制神经网络一、引言1.1控制系统的定义自动控制原理是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置,使机器,设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。

在不同的控制系统中,可能具有各种不同的系统结构、被控对象,并且其复杂程度和环境条件也会各不相同,但他们都具有同样的控制目地:都是为了使系统的状态或者运动轨迹符合某一个预定的功能性能要求。

其中,被控对象的运动状态或者运动轨迹称为被控过程。

被控过程不仅与被控系统本身有关,还与对象所处的环境有关。

控制理论中将控制系统定义为由被控系统及其控制器组成的整体成为控制系统。

1.2控制理论的发展阶段控制理论发展主要分为三个阶段:一:20世纪40年代末-50年代的经典控制理论时期,着重解决单输入单输出系统的控制问题,主要数学工具是微分方程、拉氏变换、传递函数;主要方法是时域法、频域法、根轨迹法;主要问题是系统的稳、准、快。

二:20世纪60年代的现代控制理论时期,着重解决多输入多输出系统的控制问题,主要数学工具是以此为峰方程组、矩阵论、状态空间法主要方法是变分法、极大值原理、动态规划理论;重点是最优控制、随即控制、自适应控制;核心控制装置是电子计算机。

三:20世纪70年代之后的先进控制理时期,先进控制理论是现代控制理论的发展和延伸。

先进控制理论内容丰富、涵盖面最广,包括自适应控制、鲁棒控制、模糊控制、人工神经网络控制等。

二、自适应控制系统2.1自适应控制的简介在反馈控制和最优控制中,都假定被控对象或过程的数学模型是已知的,并且具有线性定常的特性。

实际上在许多工程中,被控对象或过程的数学模型事先是难以确定的,即使在某一条件下被确定了的数学模型,在工况和条件改变了以后,其动态参数乃至于模型的结构仍然经常发生变化。

无模型自适应控制方法综述

无模型自适应控制方法综述

无模型自适应控制方法综述一、前言无模型自适应控制是一种基于系统动态特性而不依赖于准确模型的控制方法,具有广泛的应用前景。

本文将对无模型自适应控制方法进行综述,包括其基本原理、分类和应用等方面。

二、基本原理无模型自适应控制方法是一种基于系统动态特性的控制方法,其核心思想是通过对系统动态特性的估计来实现对系统的控制。

具体来说,该方法通过引入一个自适应机构来估计系统的未知参数和状态,并利用这些估计值来设计控制器。

这样就可以在不需要准确模型的情况下实现对系统的控制。

三、分类根据不同的自适应机构和控制策略,无模型自适应控制方法可以分为多种类型。

常见的分类方式包括以下几种:1. 直接自适应控制(Direct Adaptive Control,DAC):该方法直接通过估计系统未知参数来设计控制器,并且只需要测量系统输出信号。

2. 间接自适应控制(Indirect Adaptive Control,IAC):该方法通过估计系统状态和未知参数来设计状态反馈或输出反馈控制器,并且需要测量系统状态和输出信号。

3. 模型参考自适应控制(Model Reference Adaptive Control,MRAC):该方法通过引入一个参考模型来设计控制器,并且通过估计系统未知参数来调整参考模型的参数。

4. 无模型预测控制(Model-Free Predictive Control,MFPC):该方法通过引入一个预测模型来设计控制器,并且通过估计系统状态和未知参数来调整预测模型的参数。

四、应用无模型自适应控制方法具有广泛的应用前景,在多个领域得到了成功的应用。

以下是一些常见的应用场景:1. 机器人控制:无模型自适应控制方法可以用于机器人姿态控制、路径跟踪和力矩控制等方面。

2. 航空航天:无模型自适应控制方法可以用于飞行器姿态和位置控制、推力矢量控制等方面。

3. 工业过程:无模型自适应控制方法可以用于温度、压力、流量等工业过程的控制。

单相PWM整流器电压外环模糊自适应控制

单相PWM整流器电压外环模糊自适应控制

单相PWM整流器电压外环模糊自适应控制【摘要】本文主要介绍了单相PWM整流器电压外环模糊自适应控制的原理和设计。

首先从背景介绍入手,阐述了该研究的意义以及前人文献的综述情况。

接着详细介绍了控制策略的设计思路,包括模糊逻辑控制器的设计和参数调试与优化的方法。

通过仿真实验结果分析,验证了该控制策略的有效性和稳定性。

总结了单相PWM整流器电压外环模糊自适应控制的优势与不足,展望了未来的研究方向和技术应用前景。

这篇文章对于进一步提高单相PWM整流器的控制精度和性能具有重要的参考价值。

【关键词】单相PWM整流器、电压外环、模糊自适应控制、控制策略、模糊逻辑控制器、仿真实验、参数调试、优化、总结、研究展望、技术应用前景展望1. 引言1.1 背景介绍在实际应用中,单相PWM整流器的性能和稳定性往往受到电压外环控制的影响。

传统的PID控制器往往难以适应系统的非线性、变化和扰动等复杂情况。

为了提高单相PWM整流器电压外环控制的性能和稳定性,研究者们提出了模糊自适应控制策略。

模糊控制具有适应力强、鲁棒性好等优点,能够有效克服传统控制策略的局限性。

本文将针对单相PWM整流器电压外环控制进行深入研究,通过模糊自适应控制策略实现对电压的精确控制,提高系统的性能和稳定性。

通过仿真实验和参数调试优化,验证本文提出的控制策略在单相PWM 整流器中的有效性和可行性。

1.2 研究意义单相PWM整流器电压外环模糊自适应控制的研究意义主要体现在以下几个方面:1. 提高电能转换效率:单相PWM整流器在电能转换中扮演着重要的角色,通过引入模糊自适应控制算法,可以有效控制电压输出,提高电能转换效率,减少能源浪费。

2. 提高系统稳定性:模糊自适应控制可以根据系统的实时状态动态调整控制策略,对系统参数的变化具有较强的适应性,提高了系统的稳定性和可靠性。

3. 降低系统成本:通过设计模糊逻辑控制器,可以减少对硬件的需求,简化系统结构,降低系统成本,提高整体竞争力。

自适应控制的研究及应用综述

自适应控制的研究及应用综述

自适应控制的研究及应用综述自适应控制(adaptive control)是一种控制系统设计方法,旨在实现对未知或不确定的系统动态特性的准确建模和实时自动调整。

自适应控制广泛用于工业控制、航空航天、机器人、电力系统等领域,能够提高系统的性能和鲁棒性。

自适应控制的研究始于20世纪70年代,一直以来都备受关注。

其核心思想是通过观测系统输出和对比理论模型输出,不断修正模型参数,以实现控制系统对未知系统动态的适应性。

自适应控制的基本步骤包括系统建模、参数估计、控制器设计和参数更新。

自适应控制的研究重点包括自适应模型参数估计、自适应控制器设计和自适应机构设计。

自适应模型参数估计是自适应控制的基础,主要研究如何实时准确地估计未知系统的模型参数。

自适应控制器设计是自适应控制的关键,主要研究如何根据估计的模型参数设计出能够实时调整的控制器。

自适应机构设计则是自适应控制的实现方式,主要研究如何在实际系统中实现参数估计和参数更新。

自适应控制的应用非常广泛。

在工业控制领域,自适应控制可用于实现对复杂动态环境的准确控制,提高生产效率和产品质量。

在航空航天领域,自适应控制可用于飞行器的自主导航和姿态控制,提高飞行安全和飞行性能。

在机器人领域,自适应控制可用于实现机器人的自主导航和环境感知,提高机器人的操作能力和适应性。

在电力系统领域,自适应控制可用于实现对电网负荷的准确调节,提高电力系统的稳定性和可靠性。

自适应控制的研究还面临着一些挑战。

首先,自适应控制需要对系统动态进行准确建模,但实际系统往往不太容易被精确建模。

其次,自适应控制需要实时对模型参数进行估计和更新,但参数估计的算法和更新的时间间隔会影响控制系统的性能。

此外,自适应控制还需要考虑实际系统的实时性和稳定性,以保证控制系统的正确性和可靠性。

综上所述,自适应控制是一种重要的控制系统设计方法,在多个领域有广泛的应用。

随着研究的不断深入,自适应控制的性能和稳定性将会得到进一步提升,为实际应用提供更好的解决方案。

多智能体系统中的自适应协同控制技术研究

多智能体系统中的自适应协同控制技术研究

多智能体系统中的自适应协同控制技术研究摘要:随着科技的不断进步和人工智能的快速发展,多智能体系统的研究日益受到关注。

多智能体系统中的自适应协同控制技术可以在无集中控制器的情况下实现多个智能体之间的协调工作。

本文对多智能体系统中的自适应协同控制技术进行了综述,包括自适应控制原理、自适应协同控制方法和应用实例等。

1. 引言多智能体系统是由多个具有自主决策和交互能力的智能体组成的系统。

与传统的单个智能体系统相比,多智能体系统具有更高的灵活性和复杂性。

然而,多智能体系统中智能体之间的协同工作非常关键,如何在无集中控制器的情况下实现多智能体的自适应协同控制成为了研究的热点。

2. 自适应控制原理自适应控制是一种根据系统的不确定性和变化来调整控制参数的控制方法。

在多智能体系统中,每个智能体通过收集环境信息来了解系统的变化情况,并根据这些信息对自身的控制参数进行调整,以实现整个系统的协同控制。

3. 自适应协同控制方法3.1 基于模型的方法基于模型的自适应协同控制方法通过建立多智能体系统的数学模型来进行控制设计。

该方法可以根据系统的动态特性和性能要求,设计出适应性参数调整策略,以实现多智能体系统的协同控制。

3.2 基于学习的方法基于学习的自适应协同控制方法通过机器学习算法来实现智能体的协同控制。

在这种方法中,每个智能体通过学习和经验积累来调整自己的行为,以实现多智能体系统的协同控制。

这种方法不依赖于系统的数学模型和准确的环境信息,具有很高的鲁棒性和自适应性。

4. 应用实例4.1 群体机器人协同控制群体机器人协同控制是多智能体系统中的一个典型应用。

通过自适应协同控制技术,可以实现多个机器人的协同工作,包括集群移动、环境感知、任务分配等。

这种方法在工业生产和救援等领域具有广阔的应用前景。

4.2 网络化交通系统控制随着智能交通系统的发展,网络化交通系统控制成为了研究的热点。

在网络化交通系统中,车辆通过通信网络相互之间进行信息交换和协同控制。

控制专业综述范文

控制专业综述范文
嵌入系统方向:从事智能家居、智能交通、智能医疗等领域的嵌入式系统的设计与开发工 作
控制理论及控制工程方向:从事控制理论及控制工程领域的科学研究、工程设计及技术 开发等工作
就业前景分析
就业方向:控制专业毕业生可从事 自动化控制、机器人技术、智能制 造等领域的工作
薪资水平:控制专业毕业生的薪资 水平相对较高,尤其是在一线城市 和高端技术领域
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
提高综合素质:除了专业知识外, 还需要具备沟通、团队协作等能力
职业规划与定位:明确自己的职业 规划和定位,选择适合自己的发展 方向
控制专业的学术前 沿与挑战
学术前沿
深度学习在控制中的应用
强化学习与控制
神经网络控制
自适应控制与鲁棒控制
研究挑战与机遇
复杂系统的建模与控制
控制专业的应用领域
工业自动化:控制专业在工 业生产中的应用,包括生产 过程控制、设备控制等。
交通运输:控制专业在交通 运输领域的应用,如自动驾 驶、交通信号控制等。
航空航天:控制专业在航空 航天领域的应用,如飞行器 控制、卫星导航等。
能源领域:控制专业在能源 领域的应用,如风力发电、 智能电网等。
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
就业需求:随着工业技术的发展, 控制专业人才需求量不断增加,尤 其在智能制造领域,对控制专业人 才的需求更加迫切
发展趋势:随着人工智能、物联网 等技术的不断发展,控制专业的就 业前景将更加广阔
就业准备与建议
了解行业需求:了解控制专业在各 行业的应用和需求情况
实践经验积累:通过实习、项目等 方式积累实践经验,提高就业竞争 力
控制专业的发展趋势与前景

汽车自适应巡航控制系统研究现状与发展趋势

汽车自适应巡航控制系统研究现状与发展趋势

汽车自适应巡航控制系统研究现状与发展趋势一、本文概述随着汽车工业的快速发展和智能化技术的不断进步,汽车自适应巡航控制系统(Adaptive Cruise Control,简称ACC)已成为现代车辆的重要组成部分。

该系统通过集成传感器、控制器和执行器等设备,实现了对车辆速度、距离和加速度等关键参数的自动调节,从而有效提高了驾驶的安全性和舒适性。

本文旨在全面综述汽车自适应巡航控制系统的研究现状与发展趋势,分析当前技术瓶颈及未来发展方向,为相关领域的研究人员和企业提供参考。

文章首先回顾了汽车自适应巡航控制系统的发展历程,介绍了其基本原理和组成结构。

随后,从传感器技术、控制算法、系统集成等方面,深入探讨了当前研究现状,并指出了存在的技术问题和挑战。

在此基础上,文章进一步展望了汽车自适应巡航控制系统的发展趋势,包括传感器融合、深度学习算法的应用、车路协同技术等方面。

文章总结了汽车自适应巡航控制系统的未来研究方向和应用前景,为推动该领域的技术进步和产业发展提供了有益的思路。

二、汽车自适应巡航控制系统研究现状汽车自适应巡航控制系统(Adaptive Cruise Control, ACC)是近年来汽车智能化发展的重要成果之一,其研究现状呈现出日益成熟和多样化的趋势。

自适应巡航控制系统通过集成雷达、摄像头、传感器等多种设备,实现了对车辆周围环境的实时监测和精准判断,使车辆能够在不同道路条件和交通环境下,自动调节车速和车距,以保持安全、舒适的行车状态。

目前,国内外众多汽车厂商和科研机构都在积极开展自适应巡航控制系统的研究与应用。

在硬件技术方面,高精度雷达和摄像头等传感器的性能不断提升,为自适应巡航控制系统提供了更加准确和丰富的环境信息。

在算法技术方面,人工智能和机器学习等先进技术的应用,使得自适应巡航控制系统能够更好地学习和适应不同的驾驶行为和道路环境,提高了系统的智能化水平和适应性。

随着车联网技术的快速发展,自适应巡航控制系统也开始与智能交通系统、自动驾驶等技术进行融合,形成了更加复杂和智能的综合驾驶辅助系统。

自适应控制综述

自适应控制综述

自适应控制综述标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]自适应控制文献综述卢宏伟(华中科技大学控制科学与工程系信息与技术研究所 M0)摘要:文中对自适应控制系统的发展、系统类型、控制器类型以及国内外自适应控制在工业和非工业领域的应用研究现状进行了较系统的总结。

自适应控制成为一个专门的研究课题已超过50年了,至今,自适应控制已在很多领域获得成功应用,证明了其有效性。

但也有其局限性和缺点,导致其推广应用至今仍受到限制,结合神经网络、模糊控制是自适应控制今后发展的方向。

关键字:自适应控制鲁棒性自适应控制器1.自适应控制的发展概况自适应控制系统首先由Draper和Li 在1951年提出,他们介绍了一种能使性能特性不确定的内燃机达到最优性能的控制系统。

而自适应这一专门名词是1954年由Tsien在《工程控制论》一书中提出的,其后,1955年Benner和Drenick也提出一个控制系统具有“自适应”的概念。

自适应控制发展的重要标志是在1958午Whitaker“及共同事设计了一种自适应飞机飞行控制系统。

该系统利用参考模型期望特性和实际飞行特性之间的偏差去修改控制器的参数,使飞行达到最理想的特性,这种系统称为模型参考自适应控制系统(MRAC系统)。

此后,此类系统因英国皇家军事科学院的Parks利用李稚普诺夫(Lyapunov)稳定性理论和法国Landau利用Popov的超稳定性理论等设计方法而得到很大的发展,使之成为—种最基本的自适应控制系统。

1974年,为了避免出现输出量的微分信号,美国的Monopli提出了一种增广误差信号法,因而使输入输出信号设汁的自适应控制系统更加可靠地应用与实际工程中。

1960年Li和Wan Der Velde提出的自适应控制系统,他的控制回路中用一个极限环使参数不确定性得到自动补偿,这样的系统成为自振荡的自适应控制系统。

Petrov等人在1963年介绍了一种自适应控制系统,它的控制数如有一个开关函数或继电器产生,并以与参数值有关的系统轨线不变性原理为基础来设计系统,这种系统称为变结构系统。

自适应控制的应用研究综述

自适应控制的应用研究综述

自适应控制的应用研究综述一、引言自适应控制是一种能够根据环境变化和系统状态自主调整控制策略的控制方法。

在工业自动化、机器人控制、航空航天等领域得到了广泛应用。

本文将从自适应控制的基本原理、应用场景以及研究进展三个方面进行综述。

二、自适应控制的基本原理1. 自适应控制的概念自适应控制是指根据被控对象的状态和环境变化,对控制系统参数进行实时调整,以达到最优的控制效果。

其目标是使被控对象在不同工况下都能够稳定运行,并且具有较高的性能指标。

2. 自适应控制的实现方法(1)模型参考自适应控制:该方法通过建立被控对象的数学模型,将其与参考模型进行比较,从而实现对系统参数的在线调节。

(2)直接自适应控制:该方法不需要建立被控对象的数学模型,而是通过直接测量被控对象输出和输入信号之间的关系来进行参数调节。

(3)间接自适应控制:该方法通过测量被控对象的状态变量来进行参数调节,从而实现对系统的控制。

三、自适应控制的应用场景1. 工业自动化在工业自动化中,自适应控制可以实现对生产过程的实时监测和调节,提高生产效率和产品质量。

例如,在钢铁冶炼过程中,通过自适应控制可以实现温度、压力等参数的在线调节,从而保证产品质量。

2. 机器人控制在机器人控制中,自适应控制可以实现对机器人姿态、速度等参数的在线调节。

例如,在机器人装配过程中,通过自适应控制可以实现对装配精度的提高。

3. 航空航天在航空航天领域中,自适应控制可以实现对飞行器姿态、飞行速度等参数的在线调节。

例如,在飞行器着陆过程中,通过自适应控制可以实现对降落速度和着陆点位置的精确调节。

四、研究进展1. 自适应滑模控制自适应滑模控制是一种基于滑模理论和自适应技术相结合的新型控制方法。

该方法通过对系统状态进行估计,实现对滑模控制参数的在线调节,从而提高了系统的鲁棒性和适应性。

2. 基于神经网络的自适应控制基于神经网络的自适应控制是一种利用神经网络建立被控对象模型,并通过神经网络学习和自适应调节实现对系统参数的优化调节。

基于神经网络的非线性系统自适应控制综述

基于神经网络的非线性系统自适应控制综述
潮 以来 , 续 和 离 散 时 间非 线 性 系统 的神 经 网 络 自适 应 控 制 连
还 有 一 种 控 制 结 构 称 自校 正 控 制 。是 一 种 由 神 经 网 络 构 成 的 辨 识 器 对 被 控 对 象 的 前 向模 型 进 行 在 线 估 计 , 据 得 根 到 的 对 象 的 结 构 参 数 , 控 制 器 设 计 单 元 在 线 校 正 自校 正 控 用 制器 , 而 实 现 参 数 的 自整 定 的 自适 应 控 制 技 术 。利 用 神 经 从
网 络 具 有 可 逼 近 任 意 非 线 性 函 数 这 个 特 性 来 作 为 辨 识 器 就
有很 大优 势 。 目前 已 有 了 一 种 基 于 小 波 神 经 模 型 的 自 校 正 控 制 l 。神 经 网络 自校 正 控 制 在 实 际 工 业 控 制 中 ( 涤 纶 片 2 J 如
习能 力 和 自适 应 性 等 特 点 。 一 个 多 层 的 前 馈 神 经 网 络 可 以 任 意 准 确 地 逼 近 一 个 连 续 函 数 ( u aah K., 9 9 。 此 F n hsi I 18 ) 外 , 含 有 一 个 隐 藏 层 的 前 馈 网 络 , 神 经元 采 用 Sg i 只 其 imo d函 数 或其 他类 型 的非 线 性 函数 , 可 以 任 意 准确 地 逼 近一 个 连 就 续 函数 及 其 各 阶 导 数 ( H mi, . t c cmb , w ht, K. o k M Si ho e H. j n e 19 ) NN 潜 在地 提供 了 非线 性 模 型 的 一 般 描 述 , 是 这 9 0 。A 正 个 特 点 使 神 经 网络 能 够 非 常 有 效 地 应 用 到 解 决 复 杂 的 非 线 性、 不确 定 系统 的 控制 问题 中 。 问题 的 关 键 是 究 竟 应 该 用 多 少 个 隐 藏 层 及 每 层 要 有 多 少 个 神 经 元 。 近 年 一 些 文 献 表 明 多 层 隐 藏 层 网络 比单 层 隐 藏 层 网络 可 以 给 出 更 高 的 精 度 , 且 总 的单 元 数 更 少 … 。但 由于 理 论 上 的 一 些 苛 刻 的 条 件 的 原 因 , 果 的实 用 价 值 是 有 限 的 。 结 自2 0世 纪 8 0年 代 神 经 网络 控 制 理 论 研 究 掀 起 一 个 高

物控系统中的自适应控制算法综述

物控系统中的自适应控制算法综述

物控系统中的自适应控制算法综述自适应控制算法在物控系统中的应用已经成为一个热门研究领域。

随着科技的不断发展,物控系统的实时性和复杂性不断提高,传统的控制算法往往难以满足系统的实时性和精度需求。

因此,自适应控制算法的出现为解决这一问题提供了有效的途径。

本文将对物控系统中的自适应控制算法进行综述,并分析其原理和应用。

让我们先了解一下自适应控制算法的基本概念和原理。

自适应控制算法是指根据系统动态特性和环境变化,自动调整控制器参数以实现对系统动态性能的优化的算法。

这种算法能够根据系统的变化自动调整参数,从而提高控制系统的鲁棒性和稳定性。

自适应控制算法主要包括模型参考自适应控制算法(MRAC)、最优自适应控制算法(OAAC)和神经网络自适应控制算法(NNAC)等。

模型参考自适应控制算法(MRAC)是一种根据系统模型动态调整控制器参数的自适应控制算法。

它通过比较实际输出和参考模型输出之间的误差,产生校正信号来调整控制器参数。

MRAC算法能够适应系统动态特性的变化,提高系统的控制精度和鲁棒性。

然而,MRAC算法对系统模型有一定的要求,通常需要事先对系统建立准确的数学模型。

最优自适应控制算法(OAAC)是一种基于优化理论的自适应控制算法。

它通过确定控制器的最优参数来实现对系统的自适应调节。

OAAC算法通常采用最小化性能指标作为优化目标,通过求解最优化问题得到最优参数。

OAAC算法具有较强的自适应能力和优化性能,能够在系统扰动和参数变化的情况下保持系统的稳定性和良好的性能。

神经网络自适应控制算法(NNAC)是一种基于神经网络的自适应控制算法。

它通过不断调整神经网络的权值和阈值来实现对系统的自适应控制。

NNAC算法利用神经网络的学习能力和逼近性能,能够在系统变化和未知扰动下进行自适应调节。

然而,NNAC算法对神经网络架构的选择和训练过程的设计有一定的要求,需要通过大量的实验和数据进行验证和调整。

在物控系统中,自适应控制算法具有广泛的应用。

自适应模糊控制的综述

自适应模糊控制的综述

自适应模糊控制几个基本问题的研究进展谢振华 程江涛 耿昌茂(海军航空工程学院青岛分院航空军械系 青岛 266041 )周德云(西北工业大学 西安 710072 )[摘要] 综述了模糊控制系统的稳定性分析、系统设计及系统性能提高三个基本问题的研究 ,简述了应用研究 ,最后对自适应模糊控制的理论和应用进行了展望。

关键词 模糊控制 自适应控制 鲁棒性 稳定性1 引言自从 L. A. Zadeh提出模糊集合论以来 ,基于该理论形成一门新的模糊系统理论学科 ,在控制、信号处理、模式识别、通信等领域得到了广泛的应用。

近年来 ,有关模糊控制理论及应用研究引起了学术界的极大兴趣 ,取得了一系列成功的应用和理论成果 ,与早期的模糊控制理论和应用相比有了很大的发展。

模糊控制理论成为智能控制理论的一个重要分支。

一般来讲 ,模糊控制理论研究的核心问题在于如何解决模糊控制中关于稳定性和鲁棒性分析、系统的设计方法 (包括规则的获取和优化、隶属函数的选取等 )、控制系统的性能 (稳态精度、抖动及积分饱和度等 )的提高等问题 ,这己成为模糊控制研究中的几个公认的基本问题。

其中 ,稳定性和鲁棒性问题的研究最为热烈 ,从早期基于模糊控制器的“多值继电器”等价模型的描述函数分析法 ,扩展到相平面法、关系矩阵分析法、圆判据、L yapunov稳定性理论、超稳定理论、基于滑模控制器的比较法、模糊穴 -穴映射及数值稳定性分析方法等非线性理论方法。

设计方法的研究也倍受关注 ,主要表现在对规则的在线学习和优化、隶属函数参数的优化修正等应用了多种思想 ,如最优控制的二次型性能指标、自适应、神经网络、遗传算法等思想。

稳态性能的改善一直是模糊控制学者所关注。

围绕上述几个基本问题 ,出现了多变量模糊控制[1 ,2 ] 、模糊神经网络技术 [3 ] 、神经模糊技术 [4 ] 、自适应模糊控制 [5] 、模糊系统辨识[6 ] 等热点研究领域。

在模糊控制理论与应用方面 ,日本学者取得了很大的成就[7] ,我国学者在这方面也付出了不懈的努力 ,并取得了许多重要的成果。

模型参考自适应控制

模型参考自适应控制
调整策略
针对不同的被控对象和工况,需要设计相应的调整策略,以快速响应系统变化并保持控制性能。这需 要对被控系统的特性和动态行为有深入了解。
模型参考自适应控制在复杂系统中的应用拓展
复杂系统控制
模型参考自适应控制适用于具有非线性、时变和不确定性的复杂系统。通过设计合适的 自适应律和控制器,可以实现对复杂系统的有效控制。
2
在模型参考自适应控制中,滑模控制可以用于设 计自适应控制器,使得被控系统的状态跟踪误差 收敛到零。
3
滑模控制具有鲁棒性强、对系统参数变化不敏感 等优点,因此在模型参考自适应控制中具有广泛 的应用前景。
基于模糊逻辑的模型参考自适应控制
模糊逻辑是一种处理不确定性和模糊信息的智能控制方法,通过将模糊集合和模糊推理规则应用于控 制系统,可以实现模型参考自适应控制。
系统稳定性
系统稳定性是确保控制过程平稳、可靠的关键因素。在模型参考自适应控制中,需要权衡控制精度和系统稳定在线优化
模型参考自适应控制需要在线优化控制参数,以适应系统状态的变化和外部扰动。优化算法的选择和 应用对于提高控制性能和系统适应性至关重要。
化工过程控制
在化工生产过程中,模型参考自适应控制用于实现反应过程的优化 和稳定控制,提高生产效率和产品质量。
智能制造系统
在智能制造领域,模型参考自适应控制用于自动化流水线和智能机 器人的精确控制,提高生产效率和降低能耗。
机器人领域的应用
移动机器人导航
模型参考自适应控制用于移动机器人的路径规划和避障,提高机 器人在复杂环境下的自主导航能力。
应用领域
模型参考自适应控制的应用领域广泛,包括航空航天、机器人、电力系统和化工过程等。 随着技术的不断发展,其在智能制造、新能源和生物医学等领域的应用前景也日益广阔。

动力系统控制中的自适应滑模方法研究

动力系统控制中的自适应滑模方法研究

动力系统控制中的自适应滑模方法研究摘要:动力系统控制是现代工程领域的重要研究方向之一。

自适应滑模方法是动力系统控制中的一种有效方法,能够克服系统参数变化、模型不确定性和外部干扰等问题。

本文将对自适应滑模方法在动力系统控制中的研究进行综述,介绍其基本原理、设计方法和应用场景,并分析其优点和局限性,为进一步研究提供参考。

1. 引言动力系统控制是指对具有一定动态特性的系统进行控制和调节,以实现预期性能要求。

随着科技的进步和工业自动化需求的增加,控制系统的设计和优化变得越来越重要。

自适应滑模控制作为一种有力的控制方法,被广泛应用于各个领域,特别是在动力系统控制中具有重要的研究价值。

2. 自适应滑模控制的基本原理自适应滑模控制的基本原理是通过引入一个可调节的滑模面,使系统的状态能够滑动到滑模面上,从而实现对系统的控制。

自适应滑模控制可以通过适应性参数调整来克服系统参数变化和模型不确定性带来的影响,同时能够抑制外部干扰的影响,提高系统的鲁棒性和追踪性能。

3. 自适应滑模控制的设计方法自适应滑模控制的设计方法主要包括滑模面的选择、滑模参数的调整和自适应律的设计。

滑模面的选择需要根据系统的特性和控制要求来确定,可以采用线性或非线性的方式。

滑模参数的调整可以通过自适应律进行实现,自适应律可以根据误差和误差变化率来调整滑模参数。

自适应滑模控制的设计方法需要考虑系统的动态特性和控制要求,确保系统能够稳定运行。

4. 自适应滑模控制在动力系统控制中的应用自适应滑模控制在动力系统控制中有广泛的应用领域,例如汽车发动机控制、机器人控制、电力系统控制等。

在汽车发动机控制中,自适应滑模控制可以实现对发动机的稳定性、燃料效率和排放性能的优化。

在机器人控制中,自适应滑模控制可以实现对机器人运动轨迹的精确控制和避障控制。

在电力系统控制中,自适应滑模控制可以实现对电网的频率和电压的稳定控制。

这些应用场景都展示了自适应滑模控制在动力系统控制中的巨大潜力。

温度控制方法 综述

温度控制方法 综述

温度控制方法综述
温度控制方法是工业生产中非常重要的一环,它影响着产品质量和生产效率。

本文将综述几种常见的温度控制方法。

第一种是PID控制。

PID控制是一种比较常见的控制方法,它根据测量值和设定值的差异来调节控制器输出的控制量。

其中P、I、D 分别为比例、积分、微分项,通过不同的参数设置可以实现不同的温度控制。

第二种是模糊控制。

模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法,它将输入量和输出量都用语言变量表示,通过模糊推理得到控制量。

相比PID控制,模糊控制更适合对非线性、时变系统的控制。

第三种是自适应控制。

自适应控制是一种能够自动调整参数的控制方法,它可以根据系统变化实时调整控制参数,提高温度控制的精度和鲁棒性。

第四种是优化控制。

优化控制是一种通过优化算法来实现温度控制的方法,它可以在保证系统稳定性的前提下最大化生产效率。

以上四种温度控制方法都有其优点和适用范围,需要根据具体的应用场景选择合适的方法。

未来,随着计算机技术和控制理论的不断发展,温度控制方法将会越来越智能化和高效化。

- 1 -。

自适应控制的应用研究综述

自适应控制的应用研究综述

自适应控制的应用研究综述引言自适应控制是一种应用于控制系统中的技术,其核心思想是根据系统的反馈信息,实时地调整控制参数,以适应系统参数的变化和外部干扰的影响。

自适应控制在工业自动化、机电控制、飞行器控制等领域有着广泛的应用。

本文旨在对自适应控制的应用进行综述,包括在不同领域的应用案例和方法研究。

工业自动化中的自适应控制自适应控制在工艺过程中的应用1.在化工行业中,自适应控制可以根据实时采集到的物理参数,利用模型预测控制算法调整反应器的温度、压力等参数,以提高生产效率和产品质量。

2.在电力系统中,自适应控制可以根据负载变化和电网故障,实时调整发电机的励磁参数和电网的频率控制策略,以确保电力系统的稳定运行。

自适应控制在制造业中的应用1.在机械加工领域,自适应控制可以根据材料切削性质的变化和刀具磨损情况,自动调整切削速度和切削力的控制策略,以提高加工质量和刀具寿命。

2.在自动化装配线中,自适应控制可以根据产品尺寸的变化和传感器反馈信息,实时调整机械臂的运动轨迹和力量控制策略,以提高装配的准确性和速度。

机电控制中的自适应控制自适应控制在机器人控制中的应用1.在行走机器人中,自适应控制可以根据地面情况的变化和传感器反馈信息,自动调整机器人的步态和姿态控制策略,以适应不同地形的行走需求。

2.在工业机器人中,自适应控制可以根据加工工件的形状和重量,实时调整机械臂的关节力矩和运动速度,以实现高精度和高效率的操作。

自适应控制在电机驱动中的应用1.在直流电机控制中,自适应控制可以根据负载变化和电机参数的漂移,实时调整电机的电流控制策略和速度环控制参数,以保持电机的稳定工作。

2.在交流电机控制中,自适应控制可以根据电网电压的变化和电机负载的需求,实时调整电机的电压和频率控制策略,以提高电机的效率和响应性。

飞行器控制中的自适应控制自适应控制在飞行器稳定性控制中的应用1.在飞行器姿态控制中,自适应控制可以根据飞行器的惯性参数和空气动力学特性,实时调整飞行器的控制参数和姿态控制策略,以保持飞行器的稳定飞行。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

自适应控制的研究及应用综述摘要:本文在查阅相关资料的基础上对自适应控制的研究内容和应用概况进行了较系统的总结。

自适应控制成为一个专门的研究课题已超过50年了,至今,自适应控制已在很多领域获得成功应用,证明了其有效性。

存在的问题主要是其通用性和开放性严重不足,导致其推广应用至今仍受限制,但现在已能设计出安全、稳定、快速、有效、对现场操作人员无过高要求的自适应系统。

结合神经网络、模糊逻辑等人工智能技术是今后一段时期内可能的理论和应用研究方向。

关键词:自适应控制;收敛性;鲁棒性;规范化一、自适应控制的由来在控制工程中,控制的目标是设计控制器使被控对象满足某种性能指标,或使系统运动轨迹按某种理想的轨迹运行,达到一种最优的运行状态。

在线性系统理论和最优控制理论中,人们对这些问题进行了深入的研究,得到了非常丰富的成果,形成了完整的理论体系。

不过,这里要求被控对象的模型都是已知的,并且在多数情况下还要求被控对象具有线性是不变的特征。

在实际的控制过程中,控制对象往往存在不确定性。

有时人们对被控对象的数学模型了解并不完全,模型结构存在某种不确定性;或者是对模型结构(如模型的阶数、传递函数零极点的个数等)已经了解,但是由于环境、工况的影响,被控对象模型的参数可能在很大范围内发生变化。

当系统存在不确定性时,按照确定性数学模型所涉及的控制器就不可能得到良好的控制性能,有时系统会出现不稳定的现象。

因此,需要一种新的控制系统,她能够自动补偿系统由于过程对象的参数,环境的不定性而造成的系统性能的变化,自适应控制系统应运而生。

二、自适应控制系统的定义自适应控制系统尚没有公认的统一定义,一些学者针对比较具体的系统构成方式提出了自适应控制系统的定义。

有些定义得到了自适应控制研究领域广大学者的认同。

下面介绍两个影响比较广泛的定义。

定义1(Gibson,1962年)一个自适应控制系统应提供被控对象当前状态的连续信息,即辨识对象;将当前系统性能与期望性能或某种最优化指标进行比较,在此基础上做出决策,对控制器进行实时修正,使得系统趋向期望性能或趋于最优化状态。

定义2(Landau,1974年)一个自适应系统,应利用可调系统的各种输入-输出信息来度量某个性能指标,然后将测量得出的性能指标与期望指标进行比较,由自适应机构来修正控制器的参数或产生一个辅助信号,以使系统接近规定的性能指标并保持。

定义1和定义2实际上规定了两类最重要的自适应控制系统:自校正系统和模型参考自适应控制系统。

它们的区别在于:定义1所规定的系统需要对系统进行辨识,定义2所规定的系统不需要进行显示的辨识;定义1要求自适应系统按照某种最优指标做出决策,定义2不要求进行显式的决策,而将其隐含在某种已知的(通过参考模型表示)性能指标之中。

不过两者的基本思想都是一致的。

三、自适应系统的特征1.过程信息的在线积累。

信息在线积累的目的是为了降低被控对象模型参数的不定性,基本方法是采用系统辨识,在线辨识被控对象模型参数。

对于模型参考自适应控制系统来说,没有显式的辨识过程,但是通过比较对象输出和参考模型输出这一方式,将信息在线积累用一种隐式的方式来表示。

2.性能指标控制决策。

根据实际测量得到的系统性能与期望性能之间的偏差信息,决定控制策略,以使得系统的性能逐渐接近期望的性能指标并加以保持。

3.可调控制器的修正。

根据控制策略,在线修正可调控制参数,或产生一个辅助的控制信号,实现自适应控制的目标。

具有上述特征的自适应控制系统的功能框图如下图所示。

它由性能指标测量、比较与决策、自适应机构、可调系统等几个功能模块组成。

图1 自适应控制系统功能框图四、自适应控制系统的类型按照自适应控制系统的基本结构组成,一般可分为两类,一类是模型参考自适应系统(model reference adaptive control system,MRAC);一类是自校正系统(self-tuning system)。

1.模型参考自适应系统模型参考自适应系统是一类重要的自适应控制系统。

它的主要特点是自适应速度较快,实现比较容易,既可以用数字方式实现,也可以用模拟方式实现。

模型参考自适应控制系统在许多领域中获得应用。

图2是模型参考自适应控制系统的典型结构图。

其中参考模型是一个辅助系统,用来规定希望的性能指标。

输入信号同时作用于参考模型和可调系统,参考模型的输出就是期望的输出。

可调系统的输出与参考模型的输出之间的误差构成了广义误差信号,自适应机构根据广义误差及某一准则,调整控制器参数或施加一个辅助控制信号,以使广义误差的某个泛函趋于技校或使广义误差趋于零。

这样,使得可调系统的特性足部逼近参考模型的特性。

模型参考自适应控制系统的设计方法有局部参数优化方法、基于Lyapunou稳定性理论的设计方法和基于超稳定性理论的设计方法。

图2 自适应控制系统2.自校正控制系统自校正控制系统是一类比较重要的自适应控制系统。

自校正控制一般应用于被控对象参数缓慢变化的场合,系统因此需要具有被控对象数学模型的在线辨识环节,根据辨识得到的模型参数和预先确定的性能指标,惊醒在线的控制器参数修正,一适应被控对象的变化。

自校正控制主要采用两类控制方式。

其一是基于优化性能指标来设计自校正控制系统;其二是基于常规控制策略设计自校正系统。

无论哪一种方法都需要在线进行参数估计。

在控制器的设计中采用确定性等价的原则,即把估计得到的系统参数当做真实参数,一次为依据来设计自校正控制器。

图3 自校正控制系统五、自适应控制的理论问题自适应控制系统是一个非线性时变系统,对于自校正控制系统来说,系统还常常兼有随机干扰或量测噪声等多种特征,内部的机理十分复杂。

分析这类系统需要解决很多理论上的难题,有些课题还在处于研究阶段。

目前被广泛研究的课题主要有稳定性、收敛性和鲁棒性等。

1.稳定性保证控制系统的稳定性是系统工作的前提条件,也是自适应控制系统正常工作的最重要的基本要求和前提条件。

即使对于参数缓变的线性被控对象而设计的自适应控制系统,也是一个非线性时变系统的,对于非线性被控对象,其自适应控制系统更为一个复杂的非线性时变系统。

要分析这种复杂的非线性系统的稳定性,是一个较大的理论性课题。

2.收敛性收敛性是自适应算法的一个量度的指标,一个地推的自适应控制算法呗称为是收敛的,是指这个自适应算法可以渐近的达到预定的目标,并保证系统所有变量的有界性。

收敛性分析一般用于自校正控制系统参数估计可控制算法的分析。

收敛性对于自适应控制具有重要的意义,如果一个自适应算法被证明是收敛的,哪怕在推导过程中采用了某些理想的假设,也可以提高该算法在实际应用中的可信度。

收敛性还可以用做比较不同的自适应算法的优劣,为改进算法之处必要的途径。

3.鲁棒性鲁棒性是指被控制系统存在为建模动力特性和扰动的条件下,能够保持稳定性及系统性能指标的能力。

控制系统的鲁棒性自20实际80年代以来一直是控制理论的界的研究热点之一。

目前对于现行控制系统的鲁棒性研究已经有了丰富的结果,但对于现行系统的鲁棒性控制,研究成果还不完善,还是一个具有很强挑战性的课题。

六、自适应控制的应用概况20世纪70年代以来,随着微电子技术、计算机技术的发展、廉价的微型计算机、微处理器器应用越来越广泛,自适应控制在工程界、飞行器控制等领域得到应用,而这些应用也进一步促进了自适应控制技术的发展。

例如,智能化高精密机电或电液系统控制、工业过程控制、航天航空航海和特种汽车无人驾驶、柔性结构与振动和噪声的控制和电力系统的控制。

此外,自适应理论还可以应用于功率调制器、继电保护等设备的设计与控制。

华北电力大学朱永利和宋少群设计了基于广域网和多智能体的自适应协调保护系统,利用广域网实现电网广域信息的实时交换,基于多Agent系统实现保护动作之间的协调。

七、当前应用中存在的问题自适应控制虽然具有很大的优越性,可是经过了五十多年的发展,到目前为止其应用仍不够广,究其原因,主要是因为存在以下几方面的问题:1.自适应控制理论上很难得到一般解,给推广应用带来了困难;2.目前的参数估计方法都是在理想情况下随时间趋于无穷而逐渐收敛,而实际工程应用需要在有限时间内快速收敛的参数估计方法;3.有些自适应控制器启动过程或过渡过程的动态性能不能满足实际要求;控制精度与参数估计的矛盾;4.低阶控制器中存在高频未建模;5.测量精度直接影响控制器参数,进而影响系统性能。

八、自适应控制的发展方向对应上述存在的问题,自适应控制研究领域在今后一段时期内的发展还需要从理论研究和工程实际应用两个方面继续努力,具体归纳为以下5个方面:1.在保证自适应控制精度的前提下,研究快速收敛的估计算法,探索工程实用方法以快速确定参数估计的初值与计算范围,解决启动与过度阶段的动态性能问题;2.研究鲁棒自适应控制方法,解决高频未建模问题;3.今后阶段应发展快速高效的全系数自适应控制方法,减少甚至取消现场调试;4.自适应控制方案的规范化,即进行有实际意义的分类研究,提出具有一定通用性的控制模型,同时对系统结构与组成进行规范化,从而增加系统的开放性与可移植性;5.研究组合自适应控制策略,主要有自适应PID控制和智能自适应控制。

总结自适应控制技术在20世纪80年代即开始向产品过渡,在我国得到了较好的推广应用,取得了很大的经济效益。

且理论研究也有一些开创性的成果。

但总的来说推广应用还很有限,主要是由于其通用性和开放性严重不足。

虽然现已能设计出安全、有效、稳定、快速且现场操作比较简单的自适应控制系统,但今后较长一段时期内,相对简单实用的反馈、反馈加前馈或其他一些成熟的控制技术仍将继续占据实际应用的主流。

自适应控制理论必须有新的突破,才能在工程应用中对PID控制等传统方法取得显著的优势,结合人工智能技术,尤其是神经网络技术与模糊理论,或许是最终实现这一远景的可能途径。

参考文献[1]刘小河,管萍.自适应控制理论及应用[J].计算机工程与应用,2006,42(28):191—194.[2]张志军.模糊神经网络自适应控制在化工过程中的应用[J].中南大学学报:自然科学版,2005(36):100—103.[3]隋青美,王正欧.基于神经网络的多变量发酵过程自适应控制[J].信息与控制,2002,31(4):371—374.[4]Yao Bin.Adaptive robust control:Theory and applications tointegrated design of intelligent and precision mechatronic sys·terns[C].Proceedings∙International Conference on InteBigent Mechatronics and Automation,2004,35—4o.[5]朱永利,宋少群.基于广域网和多智能体的自适应协调保护系统研究[J].中国电机工程学报,2006,26(16):15—20.[6]徐立新,强文艺,王玉璨,等.发电用重型燃气轮机的模糊自适应控制[J].哈尔滨工程大学学报,2005,26(2):156—160.[7]孙宇新,刘贤兴.神经元控制器在数字调速系统中的实现和应用[J].电工技术学报,2005,85—89.[8]叶昌明,武俊德,贾春科.自适应控制投药设备及其方法[Z].中国发明专利,CN1464346,2003.[9]胡一倩,吕剑虹,张铁军.一类自适应模糊控制方法研究及在锅炉汽温控制中的应用[J].中国电机工程学报,2003,23(1):136—140.。

相关文档
最新文档