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自适应控制 潘峰模式识别与智能系统研究所 6号教学楼703andropan 68913261 第二讲模型参考自适应控制的MIT法 预备知识MIT法的基本原理MIT法的仿真实验及其分析 并联MRAS r t ym t 参考模型 可调系统 yp t 自适应机构 e t 广义误差 多元函数及其偏导数 方向导数 梯度的几何意义 只有当目标函数的等高线轮廓球形 或在二维空间中的圆形时 梯度法可以一步达到极小点 否则 该方法不一定直接指向最小点 非线性规划的梯度法 飞机自动驾驶仪 反馈控制器 自适应控制器 局部参数最优化设计MRAS 1 设定性能指标IPRM 使IPRM对 e t 单调递增 2 将IPRM表示为参数空间上的一个多元函数 3 寻找使IPRM取得局部极小值的参数值 4 控制器参数寻优调节规律 就是适应律 MIT法的系统模型 MIT自适应控制方案 r t ym t yp t e t 自适应机构 课后作业 用Matlab对MIT方案进行仿真 参考模型分别为以下一阶和二阶形式 MIT法的特点 从MIT法自适应律的推导过程可以看出几个特点 1 的变化速度远慢于的调节速度是一个必要的条件 否则无法求出的导数 2 系统动态响应速度要远快于调节速度 3 自适应机构包含积分环节 自适应调节效果与ym有关 即与参考模型传递函数和输入r t 有关 MIT法的特点 4 自适应过程不具智能性 整个系统是非线性系统 且只能解决对象参数局部时变的问题 5 由人工设定 与梯度法的步长 成正比 因此可以视为自适应调节的步长 或称为自适应增益 其值影响自适应过程收敛的速度和精度 需要通过实验来确定 6 性能指标可以选择各种形式 一阶系统稳定性分析 MIT方案中 调节Kc的目标是使广义误差e t 逐步趋近于零 因此MIT法自适应控制系统的稳定性应当以广义误差e t 的动态特性进行分析 一阶系统的阶跃响应 0 5 一阶系统的阶跃响应 0 02 一阶系统的阶跃响应 50 一阶系统的正弦响应 5 5 r t sin t 4 5rad sec 一阶系统的正弦响应 6 r t sin t 4 5rad sec 一阶系统的正弦响应 80 r t sin t 2rad sec 二阶系统的阶跃响应 2 二阶系统的阶跃响应 5 二阶系统的
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