自適應(yīng)補(bǔ)償控制自適應(yīng)控制原理

時(shí)間：2023-04-04 05:30:01 | 來源：營(yíng)銷百科

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自適應(yīng)補(bǔ)償控制自適應(yīng)控制原理：自適應(yīng)控制作為一種先進(jìn)的控制方法，在飛行控制、衛(wèi)星跟蹤望遠(yuǎn)鏡的控制、電力拖動(dòng)、造紙等方面的控制中得到了成功的應(yīng)用。然而，它在機(jī)械加工中的應(yīng)用還不廣泛。近年來，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是微處理機(jī)的廣泛普及，為自適應(yīng)控制在機(jī)械制造中的實(shí)際應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。

自適應(yīng)控制是指在被控系統(tǒng)工作過程中，系統(tǒng)本身能不斷地檢測(cè)被控變量(即系統(tǒng)輸出變量)，根據(jù)系統(tǒng)的輸入(控制變量)和輸出數(shù)據(jù)建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型(系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型)，綜合模型參數(shù)和系統(tǒng)輸出觀測(cè)值與參考值在各離散點(diǎn)處的偏差方差最小的目標(biāo)，即可求得新的輸入控制變量。這樣系統(tǒng)就能逐漸地自適應(yīng)地進(jìn)入最佳工作狀態(tài)，而其輸出被控變量也能逼近其理想?yún)⒖贾怠?br>
自適應(yīng)控制的研究始于上世紀(jì)50年代，目前從理論研究和實(shí)際應(yīng)用的角度看，比較成熟的自適應(yīng)控制系統(tǒng)有兩大類:參考模型自適應(yīng)控制系統(tǒng)和具有被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型在線辨識(shí)的自適應(yīng)控制系統(tǒng)。具有被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型在線辨識(shí)的自適應(yīng)控制系統(tǒng)能根據(jù)被控對(duì)象的輸入輸出數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型，不必了解每一具體影響因素對(duì)被控對(duì)象的影響，使得我們對(duì)系統(tǒng)的分析變得更加簡(jiǎn)單。圖為具有被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型在線辨識(shí)的自適應(yīng)控制系統(tǒng)方塊圖。

在圖所示的自適應(yīng)控制系統(tǒng)中，由系統(tǒng)輸出的時(shí)間序列建立模型對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行辨識(shí)，最小方差自適應(yīng)控制律利用辨識(shí)得到的參數(shù)進(jìn)行綜合運(yùn)算，產(chǎn)生新的輸入變量取代模型參考輸入值經(jīng)過不斷的辨識(shí)，系統(tǒng)的模型會(huì)越來越準(zhǔn)確，越來越接近于實(shí)際，基于這種模型綜合出來的控制作用也將隨之不斷改進(jìn)，最終系統(tǒng)的性能指標(biāo)將漸近地趨于最優(yōu)，系統(tǒng)的輸出也會(huì)趨近于參考值。

由上面的敘述我們知道，自適應(yīng)控制依靠的先驗(yàn)知識(shí)少，只需要被控對(duì)象的輸入輸出數(shù)據(jù)就可以建立數(shù)學(xué)模型，這非常適合于加工機(jī)理復(fù)雜的加工系統(tǒng)。另外，自適應(yīng)控制具有'自適應(yīng)'的能力，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部特性或外部擾動(dòng)的變化幅度很大時(shí)，系統(tǒng)可以逐漸適應(yīng)，并使系統(tǒng)的性能指標(biāo)漸近地趨于最優(yōu)，而此時(shí)常規(guī)反饋控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)不僅不可能保持最優(yōu)，而且常常要大幅度下降，甚至?xí)鹣到y(tǒng)的不穩(wěn)定。因此，自適應(yīng)控制優(yōu)于一般的控制方式。