自適應(yīng)控制--第二講 模型參考自適應(yīng)控制的MIT法.ppt

自適應(yīng)控制 潘峰模式識(shí)別與智能系統(tǒng)研究所 6號(hào)教學(xué)樓703andropan 68913261 第二講模型參考自適應(yīng)控制的MIT法 預(yù)備知識(shí)MIT法的基本原理MIT法的仿真實(shí)驗(yàn)及其分析 并聯(lián)MRAS r t ym t 參考模型 可調(diào)系統(tǒng) yp t 自適應(yīng)機(jī)構(gòu) e t 廣義誤差 多元函數(shù)及其偏導(dǎo)數(shù) 方向?qū)?shù) l 梯度的幾何意義 gradz 只有當(dāng)目標(biāo)函數(shù)的等高線輪廓球形 或在二維空間中的圓形時(shí) 梯度法可以一步達(dá)到極小點(diǎn) 否則 該方法不一定直接指向最小點(diǎn) 非線性規(guī)劃的梯度法 飛機(jī)自動(dòng)駕駛儀 反饋控制器 自適應(yīng)控制器 局部參數(shù)最優(yōu)化設(shè)計(jì)MRAS 1 設(shè)定性能指標(biāo)IPRM 使IPRM對(duì) e t 單調(diào)遞增 2 將IPRM表示為參數(shù)空間上的一個(gè)多元函數(shù) 3 尋找使IPRM取得局部極小值的參數(shù)值 4 控制器參數(shù)尋優(yōu)調(diào)節(jié)規(guī)律 就是適應(yīng)律 MIT法的系統(tǒng)模型 MIT自適應(yīng)控制方案 r t ym t yp t e t 自適應(yīng)機(jī)構(gòu) 課后作業(yè) 用Matlab對(duì)MIT方案進(jìn)行仿真 參考模型分別為以下一階和二階形式 MIT法的特點(diǎn) 從MIT法自適應(yīng)律的推導(dǎo)過(guò)程可以看出幾個(gè)特點(diǎn) 1 的變化速度遠(yuǎn)慢于的調(diào)節(jié)速度是一個(gè)必要的條件 否則無(wú)法求出的導(dǎo)數(shù) 2 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度要遠(yuǎn)快于調(diào)節(jié)速度 3 自適應(yīng)機(jī)構(gòu)包含積分環(huán)節(jié) 自適應(yīng)調(diào)節(jié)效果與ym有關(guān) 即與參考模型傳遞函數(shù)和輸入r t 有關(guān) MIT法的特點(diǎn) 4 自適應(yīng)過(guò)程不具智能性 整個(gè)系統(tǒng)是非線性系統(tǒng) 且只能解決對(duì)象參數(shù)局部時(shí)變的問(wèn)題 5 由人工設(shè)定 與梯度法的步長(zhǎng) 成正比 因此可以視為自適應(yīng)調(diào)節(jié)的步長(zhǎng) 或稱為自適應(yīng)增益 其值影響自適應(yīng)過(guò)程收斂的速度和精度 需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定 6 性能指標(biāo)可以選擇各種形式 一階系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 MIT方案中 調(diào)節(jié)Kc的目標(biāo)是使廣義誤差e t 逐步趨近于零 因此MIT法自適應(yīng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性應(yīng)當(dāng)以廣義誤差e t 的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析 一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng) 0 5 一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng) 0 02 一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng) 50 一階系統(tǒng)的正弦響應(yīng) 5 5 r t sin t 4 5rad sec 一階系統(tǒng)的正弦響應(yīng) 6 r t sin t 4 5rad sec 一階系統(tǒng)的正弦響應(yīng) 80 r t sin