《自适应控制》PPT课件.ppt

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1、自适应控制,被控对象,估计器,控制器,干扰,输出,输入,特点：闭环系统是一个复杂的非线性动态系统。问题：分析参数估计的收敛性、收敛速度；证明闭环系统的稳定性、最优性。,参数未知阶未知,最小二乘法、随机梯度法、最小均方法、极大似然法、卡尔曼滤波、,适应跟踪控制、适应LQ控制、适应极点配置、鲁棒适应控制、采样适应控制、,参数估计阶估计,(郭雷、陈翰馥、张纪峰),解决了定常系统的适应跟踪、适应极点配置、适应LQ控制、阶估计、时滞估计等.,随机混杂系统控制,输入,X,采样数据,输出,突变参数离散参数,采样控制器,特点：闭环系统是一个具有突变参数、离散输入、连 续状态、连续输出信号的混杂非线性动态系统。

2、目标：估计突变参数，分析参数估计的收敛性、收 敛速度；证明闭环系统的稳定性、最优性、鲁棒性；建立采样步长、随机干扰与闭环性 能之间的定量关系式。,(郭雷、陈翰馥、张纪峰),已做出一系列重要成果。,反馈是一条根本的系统学原理，是对付系 统中不确定性的必要手段；传统鲁棒控制和自适应控制结果的局限；已取得一系列初步结果；从深层次上理解和设计“复杂系统的智能 控制”。,信息利用,反馈机制的能力与局限,不确定性系统,反馈控制,干扰,系统模型：,一个反馈控制器K究竟能对付多大的不确定性集？,不确定性度量：,L 为不确定性的度量,是反馈能镇定的临界值。,(郭雷、谢亮亮),双值传感器控制系统,有限信息系统控制

3、,符号传感器,设计控制或参数辨识时唯一可利用的信息,被控系统,建模,控制器,先验知识客观条件模 型 类参数辨识,系统的输出是不可量测量。,可量测量,控制指标,系统模型 目标 在仅知输出 或 的情况下，估计未知参数,分析参数的收敛性；设计控制器使系统的输出尽可能好地跟 踪某事先指定的信号；给出干扰、未建模动态、传感器阀值对 参数估计精度、控制性能和时间复杂度 影响的定量分析。,已给出基本的理论框架和分析方法。,(张纪峰),切换控制系统,切换控制,输入,X,输出,特点：结构突变、分层混杂、多层优化、目标：给出能控、能镇定条件及操作性强的能控、能镇定性判据；对常见的控制指标(二次指标、跟踪指标、最优

4、适应控制 等)，证明最优控制的存在性，并给出构造性方法；对复杂非线性系统，建立基于多模型逼近和切换控制的控 制理论框架和最优控制的综合设计方法。,(郭雷、程代展、张纪峰),期望输出,切换律,系统模型,Problem Formulation,Uncertain,How to properly define F?How to construct u?,The Capability of Feedback Theorem:The maximum uncertainty that can be dealt with by feedback is a ball with radius in the no

5、rmed function space,centered at zero.(Xie and Guo,2000),A first-order dynamical control system:(Guo)is a Gaussian white noise process;is an unknown parameter;The function is known and belongs to:,Parametric Nonlinear Systems,Question:Can we stabilize the uncertain system corresponding to for any b?,Theorem:b=4 is a critical case,(i)If b 0.(Guo),