参数跳变系统的加权多模型自适应控制方法研究
发布时间：2021-11-18 10:49
随着科学技术的发展,工业生产过程呈现多样性,高精尖的太空探索更是复杂多变,这就给控制系统带来了越来越大的挑战。在实际控制过程中,系统往往面临突发故障、工况变化等情况导致参数发生跳变,常规自适应控制往往会出现较大的暂态误差。加权多模型自适应控制策略用模型集覆盖并逼近被控对象,通过加权融合使控制器集产生全局控制信号,可以有效避免因直接切换而引发的系统响应抖动问题,实时有效地控制复杂多变系统,具有重要的现实意义。本文针对大范围参数跳变系统,提出基于模型输出误差性能指标的加权多模型自适应控制,从理论分析、仿真验证和方法应用展开,具体如下:（1）针对大范围参数跳变系统,构建了新型加权多模型自适应控制框架。通过构建含有自适应模型和多个固定模型的模型集覆盖并逼近被控对象,相应设计控制器集,并给出基于模型输出误差性能指标的加权算法及其收敛性证明。通过仿真对比实验验证了控制方法的有效性。（2）针对加权多模型自适应控制系统,通过虚拟等价系统理论给出了不依赖于特定局部控制器设计方案的全闭环系统稳定性和收敛性分析,即一般意义上的系统稳定性和收敛性证明。（3）针对含有大范围跳变参数的复杂非线性系统,设计了加权多...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２模型参考自适应控制器结构??
构成控制器集。监督机构是根据局部控制器的性能表现给出切换或加权??信号，从而产生由一个或多个局部控制器构成的全局控制量。ＭＭＡＣ系统的??基本结构如图１－３所示。??监督??信奪Ｔｓｉ扰丨动??参考输入?控制Ｉ」被控丨系统，出??＿＞■器集控制量对象??图１－３?ＭＭＡＣ系统的基本结构??根据监督机构给出的监督信号形式，ＭＭＡＣ可被分为基于切换的??－５?－??
其最主要的特点是当系统参数发生跳变时，通过加权融合给出适宜的控制信??号，可以缓解因直接切换局部控制器而引起的系统输出抖动。??基于加权融合的多模自适应控制的系统结构如图２－１所示。??输入??＾??！系统输出???吻￣？控制器集－被控对象｜丨》??＋?Ｔ?厂?ｕ??—?模酿＠??１算法??图２－１加权型多模自适应控制的总体结构??－１８?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Distributed disturbance-observer-based vibration control for a flexible-link manipulator with output constraints[J]. YANG HongJun,LIU JinKun,HE Wei. Science China（Technological Sciences）. 2018(10)
[2]多模型混合H∞型鲁棒控制[J]. 陈登乾,王昕,王振雷. 控制理论与应用. 2018(08)
[3]Sliding Mode Control for Flexible-link Manipulators Based on Adaptive Neural Networks[J]. Hong-Jun Yang,Min Tan. International Journal of Automation and Computing. 2018(02)
[4]开关磁阻电机直接自适应神经网络控制[J]. 李存贺,王国峰,李岩,范云生,许爱德. 电机与控制学报. 2018(01)
[5]基于切换的多模型二阶段自适应控制器设计[J]. 王振雷,毛福兴,王昕. 控制与决策. 2018(01)
[6]压电微定位平台神经网络与专家模糊复合控制方法[J]. 周淼磊,张敬爱,赵宇,高巍. 控制与决策. 2018(01)
[7]基于前馈神经网络控制的球杆系统位置控制[J]. 朱坚民,谢平,黄春燕,齐北川. 控制工程. 2017(06)
[8]漂浮基柔性空间机械臂的模糊H∞鲁棒控制及柔性振动最优控制[J]. 张丽娇,陈力. 中国机械工程. 2016(18)
[9]基于二阶段自适应多模型的聚合釜温度控制[J]. 王振雷,毛福兴,王昕. 清华大学学报(自然科学版). 2016(07)
[10]空间柔性梁的刚-柔耦合动力学特性分析与仿真[J]. 闫业毫,和兴锁,邓峰岩. 西北工业大学学报. 2016(03)
硕士论文
[1]面向带输入输出约束的柔性机械臂的控制算法设计[D]. 何修宇.电子科技大学 2016
本文编号：3502763
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２模型参考自适应控制器结构??
构成控制器集。监督机构是根据局部控制器的性能表现给出切换或加权??信号，从而产生由一个或多个局部控制器构成的全局控制量。ＭＭＡＣ系统的??基本结构如图１－３所示。??监督??信奪Ｔｓｉ扰丨动??参考输入?控制Ｉ」被控丨系统，出??＿＞■器集控制量对象??图１－３?ＭＭＡＣ系统的基本结构??根据监督机构给出的监督信号形式，ＭＭＡＣ可被分为基于切换的??－５?－??
其最主要的特点是当系统参数发生跳变时，通过加权融合给出适宜的控制信??号，可以缓解因直接切换局部控制器而引起的系统输出抖动。??基于加权融合的多模自适应控制的系统结构如图２－１所示。??输入??＾??！系统输出???吻￣？控制器集－被控对象｜丨》??＋?Ｔ?厂?ｕ??—?模酿＠??１算法??图２－１加权型多模自适应控制的总体结构??－１８?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Distributed disturbance-observer-based vibration control for a flexible-link manipulator with output constraints[J]. YANG HongJun,LIU JinKun,HE Wei. Science China（Technological Sciences）. 2018(10)
[2]多模型混合H∞型鲁棒控制[J]. 陈登乾,王昕,王振雷. 控制理论与应用. 2018(08)
[3]Sliding Mode Control for Flexible-link Manipulators Based on Adaptive Neural Networks[J]. Hong-Jun Yang,Min Tan. International Journal of Automation and Computing. 2018(02)
[4]开关磁阻电机直接自适应神经网络控制[J]. 李存贺,王国峰,李岩,范云生,许爱德. 电机与控制学报. 2018(01)
[5]基于切换的多模型二阶段自适应控制器设计[J]. 王振雷,毛福兴,王昕. 控制与决策. 2018(01)
[6]压电微定位平台神经网络与专家模糊复合控制方法[J]. 周淼磊,张敬爱,赵宇,高巍. 控制与决策. 2018(01)
[7]基于前馈神经网络控制的球杆系统位置控制[J]. 朱坚民,谢平,黄春燕,齐北川. 控制工程. 2017(06)
[8]漂浮基柔性空间机械臂的模糊H∞鲁棒控制及柔性振动最优控制[J]. 张丽娇,陈力. 中国机械工程. 2016(18)
[9]基于二阶段自适应多模型的聚合釜温度控制[J]. 王振雷,毛福兴,王昕. 清华大学学报(自然科学版). 2016(07)
[10]空间柔性梁的刚-柔耦合动力学特性分析与仿真[J]. 闫业毫,和兴锁,邓峰岩. 西北工业大学学报. 2016(03)
硕士论文
[1]面向带输入输出约束的柔性机械臂的控制算法设计[D]. 何修宇.电子科技大学 2016
本文编号：3502763
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