为了更好地适应工业控制的发展,使得非线性强耦合等复杂系统脱离数学建 模不够准确的困扰,国内外控制理论界学者不断努力,得到了一系列理论体系, 以下均有介绍。他们力求脱离精确的数学模型而只利用系统的输入输出信息,对 被控系统进行精确控制。无模型自适应控制器在坚实的理论发展支撑下,涵盖了 电力行业、石油化工、交通控制、飞行器控制等多种应用方向,前景可观,有较 大的经济效益。75316
1 国外无模型自适应控制器发展
1。 对于离散系统的无模型控制方法
美国约翰霍普金斯大学的 James C。 Spall 和 John A。 Cristion 博士,针对一 般离散时间系统,研究得到了一类无模型控制方法[1],并且对于离散非线性随机 系统也提出了无模型控制的测量方法。他们在无模型控制中引入了实时扰动随机 逼近算法,函数逼近的方法可以构造估计控制器,这样就大大提高了梯度近似度。论文网
2。 迭代无模型控制方法
瑞典的 H。Hjalmarsson 和 Jonas Sjoberg 在 1995 年提出了一种迭代无模型控制 优化方法[2],它避免了对非线性系统整体模型的辨识,而是对被控对象用线性时 变模型辨识去简化。接着我们利用此模型计算系统输出的梯度信息,迭代算法在 其中被使用进行梯度信息的估计。
3。 自适应预测控制算法的发展
。在 1999 年 Tan K。K 提出了单输入单输出非线性离散时间系统的基于紧格 式线性化方法的自适应预测控制算法(Adaptive Predictive Control Based on TFL), 接着在进一步深入探究下,得到了基于偏格式线性化方法的自适应预测控制算法
[3](PFL-APC)。
2 国内无模型自适应控制器发展
1。 自抗扰技术的发展
国内对于无模型控制方法的研究兴起于上世纪 90 年代。韩京清教授在 1989 年发表的文献[5]中,对于控制领域中的一些理论与研究论点进行探讨,并试图 建立不完全依靠被控对象精确数学模型的控制律,摆脱数学模型的束缚对解决控
制过程中的鲁棒性问题很有帮助。韩京清教授于 1994 年提出非线性 PID 概念后 继续深入研究,发展出了一系列理论成果,如跟踪微分器、扩展状态观测器、自 抗扰技术等。文献[6]指出,可从传统 PID 的控制原理出发, 根据非线性机制来 开发出如非线性 PID 等优化环节并利用这些环节组合出性能优越的新型控制器- 自抗扰控制器(Auto Disturb- ance Rejecti- on Controller,ADRC),并由此发展而 成新的“自抗扰控制” 技术,算法进一步优化参数也易调节。
2。 无模型自适应控制理论的提出 韩志刚教授等人也对无模型控制控制理论与方法进行了深入探索和研究。于
1994 年在文献[7]中提到了无模型控制的概念,韩志刚教授在研究初期将重心放 在无模型控制律基本形式的研究上。经过近些年控制理论领域研究的不断发展, 无模型控制理论已经发展得比较完善,对于控制方法的研究也有了很大进展。
侯忠生教授在 1994 年的博士论文中提出了无模型自适应控制(Model Free Adaptive Control),接着侯忠生教授继续深入探究,针对非线性离散时间系统研 究出一 类动态线性 化方法[8][9][11] , 其中 包括紧格式 线性化方 法(Tight Form Linearization,TFL)、偏格式线性化方法(Partial FormLinearization,PFL)和全格 式线性化方法( Full Form Linearization,FFL)。以紧格式、偏格式、全格式线性 化方法作为理论基础,无模型自适应控制方法形成了基本的理论框架。
3。 与迭代学习算法结合的自适应控制方法 在迭代控制的基础上引入无模型自适应控制的思想方法[21],于文献[11]形成 无模型自适应控制器国内外研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_86241.html