模型参考自适应切换控制器的设计.pdfVIP

摘 要 摘 要 自适应控制是控制领域的一个重要分支，而线性系统的自适应控制相对比较成熟， 所以再继续研究关于线性系统的自适应控制研究已经不能跟上研究理论的快速发展。模 型参考自适应控制是应用最广泛的自适应控制方式之一，本文针对一类参数不确定的非 线性系统，进行控制器的设计与系统仿真，模型参考自适应控制则是本文的主要的算法。 再对被控系统进行控制器的设计过程中发现，为了得到更稳定的控制状态，如果加入一 些新元素会使控制效果更为明显。此时通过查找大量文献，经过理论推导与实验仿真， 最终将切换系统融入自适应控制器的设计中。 切换系统是一种特殊的混杂系统，而学习近些年的关于切换系统所进行过的研究发 现，切换系统由于其结构简单，控制策略变换形式较少，也得到了深入研究。但是由于 非线性系统的复杂性，切换系统在非线性系统中的应用也仍是一个热门话题。但是如果 将切换系统与自适应控制相结合，不仅能提高系统的稳定性能，同时能快速达到更为理 想的实验效果，这也是本文的一个创新点，而后续的章节也会讨论如何针对非线性系统 的模型参考自适应切换控制器的设计。在进行系统分析时，虽然得到了控制误差渐近收 敛的结论，而在参数估计方面却没有得到任何结果。当参数估计值完全收敛于真实值， 即参数估计误差为零时，该自适应控制器等价于基于完全模型知识的反馈线性化控制 器。如果在自适应控制中，真正能使参数估计误差收敛为零，则表明所设计的控制系统 同时解决了误差收敛与参数辨识的问题。最后通过 Matlab 仿真实验验证了模型参考自 适应切换控制器的稳定性及收敛性和参数估计误差渐近收敛。 关键词 自适应控制 模型参考自适应控制 切换系统 参数辨识 非线性系统 I Abstract Abstract Adaptive control has been a mature control method in the automation field for linear system especially. So if we still study adaptive control for linear systems, it may be not keep up with the rapid development of science and technology. In this paper, we choose a class of nonlinear systems to be controlled objects and design the adaptive controller then use matlab to simulate. And model reference adaptive control is the main control method in this paper because there are lots of ideal models which we want to achieve no matter in industrial design or other fields in reality. It is a method that the real system asymptotical tracks the reference model. So during the study of theory, we found that if the system join some new ideas to adjust the control strategy, the results wil