自适应控制第8章

1、1第第2部分部分自适应控制自适应控制2第第8章章 自适应控制系统的发展及应用自适应控制系统的发展及应用8.1 自适应控制技术的发展自适应控制技术的发展8.1.1 模糊自适应控制技术模糊自适应控制技术（1）模糊自适应控制原理）模糊自适应控制原理性能测量与比较性能测量与比较控制量校正控制量校正(8. 1. 1)384(8. 1. 2)(8. 1. 3)(8. 1. 4)(8. 1. 5)(8. 1. 6)5控制规则修正控制规则修正(8. 1. 7)(8. 1. 8)(8. 1. 9)(8. 1. 10)(8. 1. 11)(8. 1. 12)(8. 1. 13)6（2）模糊自校正控制）模糊自校正控

2、制模糊模型结构模糊模型结构模糊模型辨识及在线修正模糊模型辨识及在线修正(8. 1. 14)(8. 1. 15)(8. 1. 16)7模糊自校正调节器设计模糊自校正调节器设计(8. 1. 17)(8. 1. 18)(8. 1. 19)(8. 1. 20)(8. 1. 21)(8. 1. 22)(8. 1. 23)(8. 1. 24)(8. 1. 25)88.1.2 神经网络自校正控制神经网络自校正控制图图8.1.1 神经网络自校正控制系统神经网络自校正控制系统9(8. 1. 31)(8. 1. 30)(8. 1. 29)(8. 1. 28)(8. 1. 27)(8. 1. 26)(8. 1. 3

3、2)(8. 1. 33)10图图8.1.2 一种典型反馈控制系统一种典型反馈控制系统8.1.3 自适应逆控制自适应逆控制（1）逆控制的基本思想）逆控制的基本思想(8. 1. 34)11图图8.1.3 自适应逆控制的基本结构自适应逆控制的基本结构12（2）逆控制的自适应）逆控制的自适应图图8.1.4 模型参考自适应逆控制示意图模型参考自适应逆控制示意图13图图8.1.5 具有消除对象噪声和扰动具有消除对象噪声和扰动的模型参考自适应逆控制系统的模型参考自适应逆控制系统148.1.4 多模型自适应控制多模型自适应控制(1)多模型自适应控制的组成多模型自适应控制的组成多模型集合多模型集合模型集合模型集

4、合中的不同模型建立多个控制器，中的不同模型建立多个控制器，构成控制器集合构成控制器集合给定切换原则，以选择能够描述当前被控给定切换原则，以选择能够描述当前被控对象的最佳模型，并将基于最佳模型而设对象的最佳模型，并将基于最佳模型而设计的控制器的切换为当前控制器计的控制器的切换为当前控制器(8. 1. 35)(8. 1. 36)15（2）多模型自适应控制的模型集）多模型自适应控制的模型集下面介绍其中两种方法：下面介绍其中两种方法：从系统的稳定性出发设计模型集从系统的稳定性出发设计模型集从系统的动态优化出发设计模型集从系统的动态优化出发设计模型集（3）间接多模型自适应控制）间接多模型自适应控制时变参

5、数的线性离散时间系统为时变参数的线性离散时间系统为(8. 1. 37)(8. 1. 38)(8. 1. 39)16(8. 1. 40)(8. 1. 41)(8. 1. 42)(8. 1. 43)(8. 1. 44)(8. 1. 45)(8. 1. 46)(8. 1. 47)(8. 1. 48)17(8. 1. 49)(8. 1. 50)(8. 1. 51)(8. 1. 52)(8. 1. 53)(8. 1. 54)(8. 1. 55)(8. 1. 56)(8. 1. 57)18图图8.1.6 单个自适应控制器仿真输出曲线单个自适应控制器仿真输出曲线19图图8.1.7 多模型自适应控制器仿真输出

6、曲线多模型自适应控制器仿真输出曲线208.2 工业锅炉的加权广义预测自校正控制工业锅炉的加权广义预测自校正控制8.2.1 工业锅炉工艺流程控制要求工业锅炉工艺流程控制要求整个工业锅炉的控制可分为整个工业锅炉的控制可分为3个子系统个子系统6个控制个控制回路。回路。汽包给水系统汽包给水系统燃烧系统燃烧系统氧量控制系统氧量控制系统8.2.2 工业锅炉加权广义预测控制算法工业锅炉加权广义预测控制算法被控过程用下列具有非平稳噪声的被控过程用下列具有非平稳噪声的CARIMA模模型来描述：型来描述：21图图8.2.1 工业锅炉的工艺流程图工业锅炉的工艺流程图22(8. 2. 1)(8. 2. 2)(8. 2

7、. 3)(8. 2. 4)(8. 2. 5)(8. 2. 6)(8. 2. 7)(8. 2. 8)(8. 2. 9)238.2.3 工业锅炉加权广义预测自校正控制工业锅炉加权广义预测自校正控制(8. 2. 10)(8. 2. 11)(8. 2. 12)(8. 2. 13)(8. 2. 14)(8. 2. 15)(8. 2. 16)24对锅炉的对锅炉的6个控制回路逐个进行现场调试，以个控制回路逐个进行现场调试，以便确定以下参数：便确定以下参数：(8. 2. 17)(8. 2. 18)(8. 2. 19)25(1)p1主要用来抑制超调，起平滑作用，主要用来抑制超调，起平滑作用， 0p11(2)p2

8、主要用于影响控制动作的趋势，主要用于影响控制动作的趋势， 0p21(3)a1柔化因子，调节跟踪速度柔化因子，调节跟踪速度0ar1。8.3 大滞后系统自校正智能极点配置内模控制大滞后系统自校正智能极点配置内模控制8.3.1 炉温智能控制方案炉温智能控制方案8.3.2 系统的极点配置系统的极点配置(8. 3. 1)26图图8.3.1 玻璃熔化炉自校正智能玻璃熔化炉自校正智能极点配置内模控制结构图极点配置内模控制结构图27(8. 3. 2)(8. 3. 3)(8. 3. 4)(8. 3. 5)(8. 3. 6)(8. 3. 7)28图图8.3.2 极点配置控制系统结构图极点配置控制系统结构图8.3.3 消除大滞后的内模控制消除大滞后的内模控制29图图8.3.3 内模控制系统结构图内模控制系统结构图308.3.4 智能极点配置内模控制智能极点配置内模控制(8. 3. 8)(8. 3. 9)(8. 3. 10)(8. 3. 11)(8. 3. 12)31图图8.3.4 内模控制系统等效结构图内模控制系统等效结构图32(8. 3. 13)(8. 3. 14)(8. 3. 15)(8. 3. 16)(8. 3. 17)331）据偏差梯度，作出控制器是否采用微分作）据偏差梯度，作出控制器是否采用微分作用的决策。用的决策。2）据偏差大小在比例和积分作用中