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文档简介

第一章概述教学目标1.了解学习本课程学习的目的、意义及学习的方法特点2.掌握自适应控制的基本概念3.掌握两大类自适应控制系统的结构及特点4.了解自适应控制的典型工程应用5.了解自适应控制的主要研究内容6.了解自适应控制的发展动向

1.1课程学习的目的、意义及学习方法特点

⑵学习方法特点：属理论性很强的课程，课堂上公式推导较多，对数学知识的要求较高，主要应了解算法的设计思想或思路；涉及较多的先进控制理论知识，主要包括系统辨识、随机控制、最优控制等。⑴目的及意义：了解自适应控制的一些基本概念和设计方法，作为进一步学习先进控制理论的基础知识，为将来的进一步研究和学习打下基础。1.2传统控制算法的局限性：1.假定:被控对象已知、系统是线性时不变的，研究对象模型为常微分方程或方程组

3.处理上述问题的方式：当作干扰2.实际工业控制系统的特点：

a.实际被控对象的获取不易；

b.系统的非线性；d.干扰特性。

c.时变特性；自适应控制的基本思想：

对象变，则系统变，算法变，自动地适应控制环境各种变化；使控制从必然王国走向自由王国。1.3自适应控制的概念1.定义：

“一个自适应控制系统必须提供出被控对象当前状态的连续信息，也就是要辨识对象，并用当前系统的性能与期望的或最优的性能相比较，并作出使系统趋向期望的或最优的性能的决策。最后它必须对控制器进行适当的修正以驱使系统走向最优状态。”

1.3

自适应控制的概念（续）2.三个基本构成环节：①辨识被控对象的结构和参数或性能指标的变化，以便精确地建立被控对象的数学模型，或当前的实际性能指标；②综合出一种控制策略或控制律，以便确保被控系统达到期望的性能指标；③自动地修正控制器参数以保证所综合出的控制策略在被控对象上得到实现。1.3自适应控制的概念（续）3.自适应控制的实质：

控制器的结构或参数要随控制环境的变化而自动变化，本质上为非线性的控制方法。4.广义和狭义的自适应控制：1.4具有被控对象数学模型在线辨识的自适应控制系统1.基本结构：

1.4具有被控对象数学模型在线辨识的自适应控制系统(续)2.自适应的基本过程：在线辨识+最优控制3.特点：离散模型、性能指标、优化算法1.5模型参考自适应控制系统1.基本结构：

1.5模型参考自适应控制系统(续)2.自适应的基本过程：

根据模型与系统的偏差去优化控制参数逼近参考模型

3.特点：连续模型模型化的性能指标控制回路逼近模型（由优化得到的控制律去改变控制参数）1.6典型工程应用1自动驾驶：（飞机、船舶）2导弹控制：3过程控制：4电力拖动：5造纸、轧钢控制：1.7主要研究内容1优化算法：2模型辨识：3理论问题：稳定性（非线性系统的稳定）收敛性鲁棒性1.8自适应控制系统的

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