生產(chǎn)實(shí)習(xí)材料

1、無(wú)模型控制（model free control，MFC)的理論、仿真、與工業(yè)實(shí)踐實(shí)習(xí)單位：清大華億指導(dǎo)老師：王建林（教授）、張進(jìn)（企業(yè)）姓名：余濤主要內(nèi)容一、無(wú)模型控制理論二、泛模型仿真三、無(wú)模型控制仿真四、一種改進(jìn)型無(wú)模型控制器（Improved MFC on Large Time-delay System, LTDS-MFC）五、總結(jié)一、無(wú)模型控制理論泛模型的提出： 泛模型就是一個(gè)簡(jiǎn)單的輸入輸出的一般表達(dá)式。引入泛模型，可以避免設(shè)計(jì)控制器之前的建模過(guò)程，同時(shí)泛模型也在反饋的過(guò)程中得到校正。在理論上也可對(duì)其合理性給出嚴(yán)格的證明，仿真驗(yàn)證將在后面給出。3由泛模型得出無(wú)模型控制律的基本形式：上

2、式中 是控制參數(shù)， 是控制器的設(shè)定值，a是一個(gè)適當(dāng)小的正數(shù)，確保分母不為0， 是 的估計(jì)值?？刂坡傻暮诵木褪堑玫?。 的兩種求法：5方法一：帶遺忘因子的最小二乘法上式中：表示遺忘因子，取值范圍為0.91.0表示相應(yīng)維數(shù)的單位矩陣 的兩種求法：6方法二：遺傳梯度算法上式中： 表示適當(dāng)?shù)某?shù) 表示適當(dāng)小的正數(shù)LTDS-MFC算法針對(duì)大滯后系統(tǒng)的改進(jìn)型無(wú)模型控制器：上式中：MFC程序設(shè)計(jì)流程圖三、泛模型仿真一非線性系統(tǒng)一上式中 效果圖非線性系統(tǒng)二上式中泛模型仿真二效果圖四、MFC的仿真 4.1、關(guān)于線性與非線性對(duì)象的仿真 4.2、關(guān)于滯后時(shí)間不確定對(duì)象的仿真 4.3、關(guān)于參數(shù)不確定對(duì)象的仿真穩(wěn)定線性

3、系統(tǒng)：上式中（4.1.1）線性對(duì)象的仿真核心代碼部分效果圖非線性系統(tǒng)上式中4.1.2非線性對(duì)象的仿真效果圖仿真模型上式中4.2滯后時(shí)間不確定對(duì)象的仿真時(shí)間滯后為1時(shí)時(shí)間滯后為10時(shí)時(shí)間滯后為30時(shí)仿真模型上式中4.3參數(shù)不確定對(duì)象的仿真MFC參數(shù)調(diào)節(jié)經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 對(duì)控制效果的影響很劇烈，一般情況下越大，控制效果越明顯，相應(yīng)的時(shí)間就越快，但當(dāng)過(guò)大時(shí)，往往會(huì)使得系統(tǒng)的超調(diào)變大，最終無(wú)法控制，相當(dāng)于PID控制器中的比列參數(shù)； 與 的作用效果相反，很多論文給出其取值為0.001之類很小的數(shù)，確保分母不為零，但是實(shí)際的調(diào)節(jié)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)其也可能去較大的值。其調(diào)節(jié)作用相當(dāng)于PID控制器的積分時(shí)間； 初值的選取，在

4、諸多論文中都沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行討論，但是實(shí)際的仿真卻發(fā)現(xiàn)，它的選取對(duì)最終控制器的控制效果起到關(guān)鍵性的作用，在調(diào)節(jié)過(guò)程中可以從1000取值開(kāi)始，成10的倍數(shù)的遞增或遞減的調(diào)節(jié)。五、LIDS-MFC仿真 主要針對(duì)工業(yè)上常見(jiàn)的一階與二階兩個(gè)大滯后對(duì)象，分別使用MFC、LTDS-MFC、Smith控制器、PID 控制，給出具體仿真效果圖。一階大滯后對(duì)象上式中Smith控制器與LTDS-MFC仿真核心代碼效果圖模型不精確時(shí)Smith控制效果二階大滯后對(duì)象上式中Smith控制器與LTDS-MFC仿真MFC與LTDS-MFC仿真效果PID與模型精確時(shí)的Smith控制效果模型不精確時(shí)的Smith與LTDS-MFC控制效果六、總結(jié)一、比較了MFC核心參數(shù) 的兩種預(yù)測(cè)方法。帶遺忘因子算法優(yōu)于遞推梯度算法；二、 初值的選取對(duì)控制效果的影響很大。一定不能設(shè)置為0，一般可以設(shè)置為1000，然后可以10倍的遞增或遞減的開(kāi)始調(diào)節(jié)。三、MFC的控制