1、自適應(yīng)控制,潘峰 模式識別與智能系統(tǒng)研究所,6號教學(xué)樓703 68913261,第二講 模型參考自適應(yīng)控制 的MIT法,預(yù)備知識 MIT法的基本原理 MIT法的仿真實(shí)驗(yàn)及其分析,并聯(lián)MRAS,r（t）,ym（t）,參考模型,可調(diào)系統(tǒng),yp（t）,自適應(yīng)機(jī)構(gòu),e（t）廣義誤差,多元函數(shù)及其偏導(dǎo)數(shù),方向?qū)?shù),l,梯度的幾何意義,grad z,只有當(dāng)目標(biāo)函數(shù)的等高線輪廓球形(或在二維空間中的圓形時)，梯度法可以一步達(dá)到極小點(diǎn)，否則，該方法不一定直接指向最小點(diǎn),非線性規(guī)劃的梯度法,飛機(jī)自動駕駛儀,反饋控制器,自適應(yīng)控制器,局部參數(shù)最優(yōu)化設(shè)計(jì)MRAS,（1）設(shè)定性能指標(biāo)IPRM，使IPRM對| e(t)

2、|單調(diào)遞增； （2）將IPRM表示為參數(shù)空間上的一個多元函數(shù)； （3）尋找使IPRM取得局部極小值的參數(shù)值； （4）控制器參數(shù)尋優(yōu)調(diào)節(jié)規(guī)律，就是適應(yīng)律。,MIT法的系統(tǒng)模型,MIT自適應(yīng)控制方案,r（t）,ym（t）,yp（t）,e（t）,自適應(yīng)機(jī)構(gòu),課后作業(yè),用Matlab對MIT方案進(jìn)行仿真，參考模型分別為以下一階和二階形式：,MIT法的特點(diǎn),從MIT法自適應(yīng)律的推導(dǎo)過程可以看出幾個特點(diǎn)： （1）的變化速度遠(yuǎn)慢于的調(diào)節(jié)速度是一個必要的條件，否則無法求出的導(dǎo)數(shù)； （2）系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)速度要遠(yuǎn)快于調(diào)節(jié)速度； （3）自適應(yīng)機(jī)構(gòu)包含積分環(huán)節(jié)，自適應(yīng)調(diào)節(jié)效果與ym有關(guān)，即與參考模型傳遞函數(shù)和輸入r(t

3、)有關(guān)。,MIT法的特點(diǎn),（4）自適應(yīng)過程不具智能性，整個系統(tǒng)是非線性系統(tǒng)，且只能解決對象參數(shù)局部時變的問題。 （5）由人工設(shè)定，與梯度法的步長成正比，因此可以視為自適應(yīng)調(diào)節(jié)的步長，或稱為自適應(yīng)增益，其值影響自適應(yīng)過程收斂的速度和精度，需要通過實(shí)驗(yàn)來確定。 （6）性能指標(biāo)可以選擇各種形式,一階系統(tǒng)穩(wěn)定性分析,MIT方案中，調(diào)節(jié)Kc的目標(biāo)是使廣義誤差e(t)逐步趨近于零。 因此MIT法自適應(yīng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性應(yīng)當(dāng)以廣義誤差e(t)的動態(tài)特性進(jìn)行分析。,一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng),=0.5,一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng),=0.02,一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng),=50,一階系統(tǒng)的正弦響應(yīng),=5.5，r(t)=sin t， =4.5 rad/sec,一階系統(tǒng)的正弦響應(yīng),=6，r(t)=sin t， =4.5 rad/sec,一階系統(tǒng)的正弦響應(yīng),=80，r(t)=sin t， =