自適控制-課件

自適應(yīng)控制及在汽車上的應(yīng)用1書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏自適應(yīng)控制及在汽車上的應(yīng)用1書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作1.自適應(yīng)控制產(chǎn)生的背景2.自適應(yīng)控制的原理及分類3.自適應(yīng)控制在汽車上的應(yīng)用2書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏1.自適應(yīng)控制產(chǎn)生的背景2書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟在反饋控制和最優(yōu)控制中，都假定被控對(duì)象或過(guò)程的數(shù)學(xué)模型是已知的，并且具有線性定常的特性。實(shí)際上在許多工程中，被控對(duì)象或過(guò)程的數(shù)學(xué)模型事先是難以確定的，即使在某一條件下被確定了的數(shù)學(xué)模型，在工況和條件改變了以后，其動(dòng)態(tài)參數(shù)乃至于模型的結(jié)構(gòu)仍然經(jīng)常發(fā)生變化。1.產(chǎn)生背景3書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏在反饋控制和最優(yōu)控制中，都假定被控對(duì)象或過(guò)程的

在發(fā)生這些問(wèn)題時(shí)，常規(guī)控制器不可能得到很好的控制品質(zhì)。為此，需要設(shè)計(jì)一種特殊的控制系統(tǒng)，它能夠自動(dòng)地補(bǔ)償在模型階次、參數(shù)和輸入信號(hào)方面非預(yù)知的變化，這就是自適應(yīng)控制。而自適應(yīng)控制器的特點(diǎn)就是它能修正自己的特性以響應(yīng)過(guò)程和擾動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特性變化。自適應(yīng)控制的研究對(duì)象是具有一定程度不確定性的系統(tǒng)，這里所謂的“不確定性”是指描述被控對(duì)象及其環(huán)境的數(shù)學(xué)模型不是完全確定的，其中包含一些未知因素和隨機(jī)因素。自適應(yīng)控制和系統(tǒng)辨識(shí)是分不開(kāi)的。4書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏在發(fā)生這些問(wèn)題時(shí)，常規(guī)控制器不可能得到很好的2.1自適應(yīng)系統(tǒng)的原理框圖自適應(yīng)系統(tǒng)主要由控制器、被控對(duì)象、自適應(yīng)器及反饋控制回路和自適應(yīng)回路組成?？刂破鞅豢貙?duì)象自適應(yīng)器參考輸入r(t)控制量u(t)干擾v(t)輸出量y(t)5書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏2.1自適應(yīng)系統(tǒng)的原理框圖自適應(yīng)系統(tǒng)主要由控與常規(guī)反饋控制系統(tǒng)比較，自適應(yīng)控制系統(tǒng)有三個(gè)顯著特點(diǎn)：控制器可調(diào)相對(duì)于常規(guī)反饋控制器固定的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，自適應(yīng)控制系統(tǒng)的控制器在控制的過(guò)程中一般是根據(jù)一定的自適應(yīng)規(guī)則，不斷更改或變動(dòng)的；增加了自適應(yīng)回路自適應(yīng)控制系統(tǒng)在常規(guī)反饋控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了自適應(yīng)回路（或稱自適應(yīng)外環(huán)），它的主要作用就是根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況，自動(dòng)調(diào)整控制器，以適應(yīng)被控對(duì)象特性的變化；適用對(duì)象自適應(yīng)控制適用于被控對(duì)象特性未知或擾動(dòng)特性變化范圍很大，同時(shí)又要求經(jīng)常保持高性能指標(biāo)的一類系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)不需要完全知道被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。

6書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏與常規(guī)反饋控制系統(tǒng)比較，自適應(yīng)控制系統(tǒng)有三個(gè)顯著特點(diǎn)：控制器2.2自適應(yīng)控制的分類1.增益自適應(yīng)控制2.模型參考自適應(yīng)控制(MRAC)3.自校正控制(STC)4.直接優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)自適應(yīng)控制5.模糊自適應(yīng)控制6.多模型自適應(yīng)控制7.自適應(yīng)逆控制7書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏2.2自適應(yīng)控制的分類1.增益自適應(yīng)控制7書山有路勤為徑●▂2.2.1模型參考自適應(yīng)控制（ModelReferenceAdaptiveControl）簡(jiǎn)稱MRAC

8書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏2.2.1模型參考自適應(yīng)控制（ModelReference2.2.2自校正調(diào)節(jié)器（Self-tuningRegulator）簡(jiǎn)稱STRSTR是70年代發(fā)展起來(lái)的一種隨機(jī)自適應(yīng)控制，產(chǎn)生背景是：工業(yè)過(guò)程控制由于強(qiáng)隨機(jī)干擾、模型未知、參數(shù)時(shí)變、大時(shí)滯等因素，導(dǎo)致常規(guī)的控制方法效果差。它是參數(shù)在線估計(jì)與隨機(jī)最小方差控制的結(jié)合，已有廣泛的應(yīng)用成果，其難點(diǎn)在于收斂性。9書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏2.2.2自校正調(diào)節(jié)器（Self-tuningRegula3.自適應(yīng)控制在汽車主動(dòng)懸架上的應(yīng)用

應(yīng)用于主動(dòng)懸架的自適應(yīng)控制方法主要有增益調(diào)度控制、模型參考自適應(yīng)控制和自校正控制三類：增益調(diào)度控制是一種開(kāi)環(huán)自適應(yīng)控制，通過(guò)監(jiān)測(cè)過(guò)程的運(yùn)行條件來(lái)改變控制器參數(shù)；模型參考自適應(yīng)控制（即簡(jiǎn)化自適應(yīng)控制）通過(guò)跟蹤一個(gè)預(yù)先定義的參考模型，按照反饋和輔助控制器參數(shù)的自適應(yīng)控制規(guī)則，使非線性時(shí)變的懸架系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期的最優(yōu)性能；自校正控制是將受控對(duì)象參數(shù)在線估計(jì)與控制器參數(shù)整定相結(jié)合，形成一個(gè)能自動(dòng)校正控制器參數(shù)的離散實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（即數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)），是目前應(yīng)用最廣的一類自適應(yīng)控制方法。自適應(yīng)控制方法已在德國(guó)大眾汽車公司的底盤上得到了應(yīng)用。10書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏3.自適應(yīng)控制在汽車主動(dòng)懸架上的應(yīng)用

應(yīng)用于主動(dòng)懸架的參考模型車輛動(dòng)力學(xué)模型11書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏參考模型車輛動(dòng)力學(xué)模型11書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟參考模型自適應(yīng)控制圖12書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏參考模型自適應(yīng)控制圖12書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟簧上質(zhì)量為500千克簧上質(zhì)量為300千克13書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏簧上質(zhì)量為500千克簧上質(zhì)量為300千克13書山有路勤為徑●輪胎動(dòng)載荷14書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏輪胎動(dòng)載荷14書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，懸架動(dòng)變形15書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏懸架動(dòng)變形15書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，謝謝16書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏謝謝16書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟自適應(yīng)控制及在汽車上的應(yīng)用17書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏自適應(yīng)控制及在汽車上的應(yīng)用1書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作1.自適應(yīng)控制產(chǎn)生的背景2.自適應(yīng)控制的原理及分類3.自適應(yīng)控制在汽車上的應(yīng)用18書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏1.自適應(yīng)控制產(chǎn)生的背景2書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟在反饋控制和最優(yōu)控制中，都假定被控對(duì)象或過(guò)程的數(shù)學(xué)模型是已知的，并且具有線性定常的特性。實(shí)際上在許多工程中，被控對(duì)象或過(guò)程的數(shù)學(xué)模型事先是難以確定的，即使在某一條件下被確定了的數(shù)學(xué)模型，在工況和條件改變了以后，其動(dòng)態(tài)參數(shù)乃至于模型的結(jié)構(gòu)仍然經(jīng)常發(fā)生變化。1.產(chǎn)生背景19書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏在反饋控制和最優(yōu)控制中，都假定被控對(duì)象或過(guò)程的

在發(fā)生這些問(wèn)題時(shí)，常規(guī)控制器不可能得到很好的控制品質(zhì)。為此，需要設(shè)計(jì)一種特殊的控制系統(tǒng)，它能夠自動(dòng)地補(bǔ)償在模型階次、參數(shù)和輸入信號(hào)方面非預(yù)知的變化，這就是自適應(yīng)控制。而自適應(yīng)控制器的特點(diǎn)就是它能修正自己的特性以響應(yīng)過(guò)程和擾動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特性變化。自適應(yīng)控制的研究對(duì)象是具有一定程度不確定性的系統(tǒng)，這里所謂的“不確定性”是指描述被控對(duì)象及其環(huán)境的數(shù)學(xué)模型不是完全確定的，其中包含一些未知因素和隨機(jī)因素。自適應(yīng)控制和系統(tǒng)辨識(shí)是分不開(kāi)的。20書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏在發(fā)生這些問(wèn)題時(shí)，常規(guī)控制器不可能得到很好的2.1自適應(yīng)系統(tǒng)的原理框圖自適應(yīng)系統(tǒng)主要由控制器、被控對(duì)象、自適應(yīng)器及反饋控制回路和自適應(yīng)回路組成。控制器被控對(duì)象自適應(yīng)器參考輸入r(t)控制量u(t)干擾v(t)輸出量y(t)21書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏2.1自適應(yīng)系統(tǒng)的原理框圖自適應(yīng)系統(tǒng)主要由控與常規(guī)反饋控制系統(tǒng)比較，自適應(yīng)控制系統(tǒng)有三個(gè)顯著特點(diǎn)：控制器可調(diào)相對(duì)于常規(guī)反饋控制器固定的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，自適應(yīng)控制系統(tǒng)的控制器在控制的過(guò)程中一般是根據(jù)一定的自適應(yīng)規(guī)則，不斷更改或變動(dòng)的；增加了自適應(yīng)回路自適應(yīng)控制系統(tǒng)在常規(guī)反饋控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了自適應(yīng)回路（或稱自適應(yīng)外環(huán)），它的主要作用就是根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況，自動(dòng)調(diào)整控制器，以適應(yīng)被控對(duì)象特性的變化；適用對(duì)象自適應(yīng)控制適用于被控對(duì)象特性未知或擾動(dòng)特性變化范圍很大，同時(shí)又要求經(jīng)常保持高性能指標(biāo)的一類系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)不需要完全知道被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。

22書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏與常規(guī)反饋控制系統(tǒng)比較，自適應(yīng)控制系統(tǒng)有三個(gè)顯著特點(diǎn)：控制器2.2自適應(yīng)控制的分類1.增益自適應(yīng)控制2.模型參考自適應(yīng)控制(MRAC)3.自校正控制(STC)4.直接優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)自適應(yīng)控制5.模糊自適應(yīng)控制6.多模型自適應(yīng)控制7.自適應(yīng)逆控制23書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏2.2自適應(yīng)控制的分類1.增益自適應(yīng)控制7書山有路勤為徑●▂2.2.1模型參考自適應(yīng)控制（ModelReferenceAdaptiveControl）簡(jiǎn)稱MRAC

24書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏2.2.1模型參考自適應(yīng)控制（ModelReference2.2.2自校正調(diào)節(jié)器（Self-tuningRegulator）簡(jiǎn)稱STRSTR是70年代發(fā)展起來(lái)的一種隨機(jī)自適應(yīng)控制，產(chǎn)生背景是：工業(yè)過(guò)程控制由于強(qiáng)隨機(jī)干擾、模型未知、參數(shù)時(shí)變、大時(shí)滯等因素，導(dǎo)致常規(guī)的控制方法效果差。它是參數(shù)在線估計(jì)與隨機(jī)最小方差控制的結(jié)合，已有廣泛的應(yīng)用成果，其難點(diǎn)在于收斂性。25書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏2.2.2自校正調(diào)節(jié)器（Self-tuningRegula3.自適應(yīng)控制在汽車主動(dòng)懸架上的應(yīng)用

應(yīng)用于主動(dòng)懸架的自適應(yīng)控制方法主要有增益調(diào)度控制、模型參考自適應(yīng)控制和自校正控制三類：增益調(diào)度控制是一種開(kāi)環(huán)自適應(yīng)控制，通過(guò)監(jiān)測(cè)過(guò)程的運(yùn)行條件來(lái)改變控制器參數(shù)；模型參考自適應(yīng)控制（即簡(jiǎn)化自適應(yīng)控制）通過(guò)跟蹤一個(gè)預(yù)先定義的參考模型，按照反饋和輔助控制器參數(shù)的自適應(yīng)控制規(guī)則，使非線性時(shí)變的懸架系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期的最優(yōu)性能；自校正控制是將受控對(duì)象參數(shù)在線估計(jì)與控制器參數(shù)整定相結(jié)合，形成一個(gè)能自動(dòng)校正控制器參數(shù)的離散實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（即數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)），是目前應(yīng)用最廣的一類自適應(yīng)控制方法。自適應(yīng)控制方法已在德國(guó)大眾汽車公司的底盤上得到了應(yīng)用。26書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏3.自適應(yīng)控制在汽車主動(dòng)懸架上的應(yīng)用

應(yīng)用于主動(dòng)懸架的參考模型車輛動(dòng)力學(xué)模型27書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏參考模型車輛動(dòng)力學(xué)模型11書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟參考模型自適應(yīng)控制圖28書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分享，敬請(qǐng)收藏參考模型自適應(yīng)控制圖12書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟簧上質(zhì)量為500千克簧上質(zhì)量為300千克29書山有路勤為徑●▂●學(xué)海無(wú)涯苦作舟專業(yè)分