無(wú)模型自適應(yīng)控制理論幾類(lèi)問(wèn)題的研究.pdf

1、論文以無(wú)模型自適應(yīng)控制理論為出發(fā)點(diǎn)，針對(duì)其在一般非線性離散時(shí)間系統(tǒng)跟蹤問(wèn)題、系統(tǒng)擾動(dòng)抑制、MIMO系統(tǒng)解耦、以及和其他無(wú)模型控制方法相互融合等方面存在的不足進(jìn)行深入研究。研究過(guò)程中，將無(wú)模型自適應(yīng)控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、前饋補(bǔ)償及迭代反饋整定的基本思想有機(jī)結(jié)合，提出一系列無(wú)模型自適應(yīng)控制的新方法。論文的主要工作及其貢獻(xiàn)總結(jié)如下： 1、借鑒無(wú)模型自適應(yīng)控制方法中SISO系統(tǒng)非參數(shù)動(dòng)態(tài)線性化的方法，推導(dǎo)出一般非線性離散時(shí)間M

2、IMO系統(tǒng)非參數(shù)動(dòng)態(tài)偏格式線性化（Partial Form Linearization，PFL）和非參數(shù)動(dòng)態(tài)全格式線性化（Full Form Linearization，F(xiàn)FL）定理，并給出嚴(yán)格的數(shù)學(xué)證明。 2、針對(duì)一般非線性離散時(shí)間系統(tǒng)，提出一類(lèi)自適應(yīng)準(zhǔn)滑模控制（Adaptive Quasi-Sliding Mode Control，ASMC）的新方法。首先采用非參數(shù)動(dòng)態(tài)緊格式線性化（Tight Form Linearizat

3、ion，TFL）方法將系統(tǒng)線性化，再設(shè)計(jì)自適應(yīng)準(zhǔn)滑?？刂破?，同時(shí)給出控制算法的穩(wěn)定性分析。在此基礎(chǔ)上將該算法推廣，提出基于偏格式線性化和全格式線性化的自適應(yīng)準(zhǔn)滑?？刂?。 3、針對(duì)一般非線性離散時(shí)間系統(tǒng)的不確定性和擾動(dòng)抑制問(wèn)題，提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估計(jì)的自適應(yīng)準(zhǔn)滑模控制算法（Neural Network Based Adaptive Quasi-Sliding Mode Control，NN-SMC）。算法包括兩部分，其一是基于緊

4、格式動(dòng)態(tài)線性化模型的自適應(yīng)準(zhǔn)滑?？刂破髟O(shè)計(jì)，其中動(dòng)態(tài)線性化方法中“偽偏導(dǎo)數(shù)”的估計(jì)算法僅依賴(lài)于系統(tǒng)I/O實(shí)時(shí)量測(cè)值。其二是采用徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估計(jì)器來(lái)估計(jì)系統(tǒng)的綜合不確定性。理論分析證明了系統(tǒng)的BIBO穩(wěn)定性。仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提算法的有效性。 4、針對(duì)一般非線性離散時(shí)間MIMO系統(tǒng)，基于非參數(shù)動(dòng)態(tài)線性化模型，提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償?shù)淖赃m應(yīng)準(zhǔn)滑模解耦控制算法（Neural Network Based Adaptive Quasi-

5、Sliding Mode Decoupling Control，NN-SMDC）。該算法將其他回路的輸入對(duì)于某一回路輸出的耦合影響視為可測(cè)干擾，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)這部分干擾進(jìn)行估計(jì)、補(bǔ)償，再結(jié)合滑?？刂扑惴▽?shí)現(xiàn)系統(tǒng)解耦。理論證明該算法是穩(wěn)定的。 5、針對(duì)一般非線性離散時(shí)間MIMO系統(tǒng)．在非參數(shù)動(dòng)態(tài)線性化基礎(chǔ)上，引入自適應(yīng)前饋補(bǔ)償思想，提出一種基于自適應(yīng)前饋補(bǔ)償?shù)慕怦羁刂疲ˋdaptive Feedforward Compensati

6、on Decoupling Control，AFCDC）方法。理論分析表明所提方法能夠保證系統(tǒng)廣義跟蹤誤差漸近收斂到零。 6、針對(duì)一般非線性離散時(shí)間系統(tǒng)，提出一種基于IFT方法的無(wú)模型自適應(yīng)控制器設(shè)計(jì)及其參數(shù)整定算法（IFT Based Model-Free Adaptive Control， IFT-MFAC）。該算法首先依據(jù)TFL、PFL、FFL定理推導(dǎo)出3種相應(yīng)的控制器結(jié)構(gòu)，再采用IFT方法整定控制器參數(shù)?？刂破鹘Y(jié)構(gòu)的合理