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1、 自适应控制自适应控制 (Adaptive Control)1.1 问题的提出问题的提出 控制系统在设计和实现中普遍存不确定性，主要表现在：系统数学模型与实际系统间总是存在着差别，即所谓系统具有未建模的动态特性；系统本身，结构和参数是未知的或时变的；作用在系统上的扰动往往是随机的，且不可量 测；系统运行中，控制对象的特性随时间或工作环 境改变而变化，且变化规律往往难以事先知晓。第第 l 节节 概述概述 为了解决为了解决 控制对象参数在大范围变化时，一般反馈控制、最优控制和采用经典校正方法不能解决的控制问题，参照参照 在日常生活中生物(包括人类)能够通过自觉调整本身参数(如增益滞后时间，超前因素
2、等)改变自己的习性，以适应新的环境特性，从而提出从而提出了构思自适应控制器的设想构思自适应控制器的设想。这种自适应控制器 应能够及时修正自己的特性以适应对象和扰动的动态特性变化，使整个控制系统始终获得满意的性能。为此，所构思的自适应控制方法 必须能够辨识过程参数与环境条件变化，在此基础上自动地校正控制规律。至今尚无统一的定义。主要有如下几种提法可在不同程度上反映它的内涵：提法提法1：自适应控制就是根据控制条件自行调整的一种控制。提法提法2：一个自适应系统，能够利用其中可调系统的输入、状态和输出来度量某一性能指标，并能将该指标与规定好的性能指标相比较，然后由自适应机构来修正可调系统的参数，或产生
3、一个辅助输入信号，以使系统的性能指标接近规定的指标。提法提法3：自适应系统能在线地、实时地了解对象，根据不断丰富的对象信息，通过一个可调环节的调整，使系统的性能达到技术要求或最优。1.2 自适应控制的定义自适应控制的定义 自适应控制就是根据要求的性能指标与实际系统的性能相比较所获得的信息，修正控制规律或控制器参数，使系统能够保持最优或次最优工作状态。自适应控制是在系统工作过程中，系统本身不断地检测系统参数或运行指标，并根据参数的改变或运行指标的变化，改变控制参数或控制作用，使系统运行于最优或接近最优工作状态。1.3 功能及特点功能及特点 综上所述各种提法，较完善的自适应控制应该具有以下综上所述
4、各种提法，较完善的自适应控制应该具有以下三方面三方面功能功能：(1)系统本身可以不断地检测和处理信息；了解系统本身可以不断地检测和处理信息；了解系统当前状态。系统当前状态。(2)进行性能准则优化，产生自适应控制规律。进行性能准则优化，产生自适应控制规律。(3)调整可调环节调整可调环节(控制器控制器)，使整个系统始终自动，使整个系统始终自动运行在最优或次最优工作状态。运行在最优或次最优工作状态。第第 2 节自适应控制系统的基本结构与分类节自适应控制系统的基本结构与分类2.1 自适应控制系统的基本结构自适应控制系统的基本结构 通常，自适应控制系统的基本结构有两种形式，即前馈自适应控制和反馈自适应控制。1、前馈自适应控制结构 亦称开环自适应控制。它借助对作用于过程信号的测量，并通过自适应机构按照这些测量信号改变控制器的状态，从而达到改变系统特性的目的。没有“内”闭环反馈信号而实现控制器参数是前馈自适应控制的突出特点(见下页图)。
高等过程控制—第7章自适应.详解
