演示文稿自適應(yīng)控制第五講最小方差自校正控制

演示文稿自適應(yīng)控制第五講最小方差自校正控制當(dāng)前第1頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)（優(yōu)選）自適應(yīng)控制第五講最小方差自校正控制當(dāng)前第2頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)當(dāng)前第3頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)其它最小二乘法參數(shù)估計(jì)遺忘因子遞推最小二乘法參數(shù)估計(jì)增廣最小二乘法參數(shù)估計(jì)廣義最小二乘法參數(shù)估計(jì)當(dāng)前第4頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)遺忘因子遞推最小二乘法參數(shù)估計(jì)當(dāng)采用遞推最小二乘法時(shí)，已有的所有信息向量都會(huì)在遞推過程中發(fā)揮作用，因此隨著時(shí)間的推移，新采集到的信息向量對參數(shù)估計(jì)值的修正作用會(huì)逐漸減弱，稱為“數(shù)據(jù)飽和”現(xiàn)象，也就是說遞推算法的計(jì)算效率逐漸降低。當(dāng)被辨識的系統(tǒng)參數(shù)緩慢時(shí)變時(shí)，遞推最小二乘法參數(shù)估計(jì)不能很好地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)辨識。遺忘因子遞推最小二乘法參數(shù)估計(jì)是在遞推公式中加入遺忘因子，逐漸減小舊信息向量在參數(shù)估計(jì)中的權(quán)重，以加強(qiáng)新信息向量的作用，跟隨系統(tǒng)參數(shù)的時(shí)變。當(dāng)前第5頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)遺忘因子遞推最小二乘法參數(shù)估計(jì)當(dāng)前第6頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)自校正控制r（t）控制器參數(shù)設(shè)計(jì)被控對象y（t）控制器辨識器u（t）是一個(gè)迭代優(yōu)化的過程，通過邊辨識、邊綜合，使得控制器參數(shù)能夠逐步趨向于最優(yōu)值的過程。“自校正控制”的基本思想： 將參數(shù)估計(jì)算法與不同類型算法結(jié)合起來，形成一個(gè)能自動(dòng)校正控制器參數(shù)的實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。1當(dāng)前第7頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)自校正控制r（t）控制器參數(shù)設(shè)計(jì)被控對象y（t）控制器辨識器u（t）可認(rèn)為在自校正調(diào)節(jié)過程中，被控對象的模型是不變的，自校正控制的過程為：面對的三個(gè)問題：（1）對過程進(jìn)行在線遞推參數(shù)估計(jì)；（2）設(shè)計(jì)控制率；（3）設(shè)計(jì)在計(jì)算機(jī)上如何實(shí)現(xiàn)；2當(dāng)前第8頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)最小方差自校正控制閉環(huán)系統(tǒng)可辨識條件最小方差控制最小方差自校正控制廣義最小方差控制基于廣義最小方差控制

當(dāng)前第9頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)閉環(huán)系統(tǒng)可辨識條件當(dāng)前第10頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)閉環(huán)系統(tǒng)可辨識條件當(dāng)前第11頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)閉環(huán)系統(tǒng)可辨識條件當(dāng)前第12頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)閉環(huán)系統(tǒng)可辨識條件當(dāng)前第13頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)最小方差控制

系統(tǒng)模型最小方差控制原理最小方差預(yù)報(bào)最小方差控制最小方差控制的特性當(dāng)前第14頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)最小方差控制對該系統(tǒng),有如下假設(shè):被控系統(tǒng)時(shí)滯時(shí)間k以及時(shí)滯算子z-1的多項(xiàng)式A、B和C的階次及系數(shù)都已知;2.被控系統(tǒng)為最小相位系統(tǒng),即多項(xiàng)式B(z)的所有零點(diǎn)都在單位圓內(nèi);3.A(z)、C(z)所有零點(diǎn)都為穩(wěn)定的,即所有零點(diǎn)都在單位圓內(nèi);4.{w(k)}為零均值白噪聲序列,且E{w2(k)}=2.3當(dāng)前第15頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)最小方差控制最小方差調(diào)節(jié)的基本思想是:

由于系統(tǒng)中信道存在著k步時(shí)滯,這就使得當(dāng)前的控制作用u(t)要到k個(gè)采樣周期后才能對輸出產(chǎn)生影響.

因此,要獲得輸出方差最小,就必須對輸出量提前k步進(jìn)行預(yù)報(bào),然后根據(jù)預(yù)報(bào)值來計(jì)算適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)作用u(t).

這樣,通過不斷的預(yù)報(bào)和調(diào)節(jié),就能始終保持輸出量的穩(wěn)態(tài)方差為最小.當(dāng)前第16頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)43.最小方差預(yù)報(bào)當(dāng)前第17頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)當(dāng)前第18頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)當(dāng)前第19頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)當(dāng)前第20頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)當(dāng)前第21頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)最小方差控制當(dāng)前第22頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)當(dāng)前第23頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)當(dāng)前第24頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)最小方差控制當(dāng)前第25頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)最小方差控制5當(dāng)前第26頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)最小方差控制當(dāng)前第27頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)練習(xí)最小方差控制當(dāng)前第28頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)最小方差自校正控制當(dāng)前第29頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)最小方差自校正控制6當(dāng)前第30頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)當(dāng)前第31頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)當(dāng)前第32頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)當(dāng)前第33頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)當(dāng)前第34頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)當(dāng)前第35頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)廣義最小方差控制當(dāng)前第36頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)當(dāng)前第37頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)當(dāng)前第38頁\共有43頁\編于星期四\3點(diǎn)7當(dāng)前第39頁\共有43頁\編于星期四