基于參數(shù)化控制器的數(shù)據(jù)驅(qū)動控制方法研究.pdf

1、本論文主要研究了基于參數(shù)化控制器的數(shù)據(jù)驅(qū)動控制方法，并通過仿真研究及實驗驗證，討論了控制器設(shè)計的若干問題。論文主要工作及創(chuàng)新點總結(jié)如下:
　　一、針對單入單出線性時不變被控對象和給定的線性參數(shù)化控制器，給出了魯棒控制器存在的充分必要條件。然后，根據(jù)該條件提出了一種基于頻域數(shù)據(jù)和凸優(yōu)化的魯棒H∞控制器設(shè)計方法，并將該方法推廣到多模型或多面體不確定下的魯棒控制器設(shè)計問題。該方法同時適用于連續(xù)時間系統(tǒng)和離散時間系統(tǒng)，并且可以直接針對具有

2、時延環(huán)節(jié)或具有多模型不確定的系統(tǒng)進行控制器設(shè)計。仿真研究驗證了方法的正確性和有效性。
　　二、針對不同復(fù)雜程度的單入單出離散時間非線性被控對象，提出了理想非線性控制器的四種等價動態(tài)線性化表達形式，即緊格式，偏格式，全格式和超格式，并提出了相應(yīng)的數(shù)據(jù)驅(qū)動無模型自適應(yīng)控制方法及統(tǒng)一的參數(shù)整定方案。理論分析證明了各方法作用下閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，仿真研究和三容水箱液位控制實驗驗證了各方法的有效性。同時，通過與已有的數(shù)據(jù)驅(qū)動控制方法的比較

3、，突出了所提出方法的優(yōu)勢。
　　三、為改善數(shù)據(jù)驅(qū)動無模型自適應(yīng)控制方法對復(fù)雜系統(tǒng)的整體控制效果，引入了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直接逼近理想控制器參數(shù)。理論分析證明了該方法作用下的閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時數(shù)值仿真及三容水箱液位控制實驗驗證了該方法的有效性及實用性，并表明了該方法對參數(shù)時變系統(tǒng)具有良好的適用性。
　　四、綜合上述控制方法，通過建立被控對象輸入輸出數(shù)據(jù)庫，利用懶惰學(xué)習(xí)的思想，提出了一個完整的數(shù)據(jù)驅(qū)動控制解決方案。該方案有兩