分享到:

一种基于神经网络的超稳定自适应控制算法

0 引言近年来 ,自适应控制鲁棒性问题的研究有了很大的进展[1,5] 。然而 ,大多情况下 ,自适应算法都需要一些不现实的假设和先验知识 ,而且随着鲁棒性能的改善 ,系统性能会降低。尤其是在多变量耦合系统中 ,耦合作用通常是不能忽略的 ,这样经常不能获得满意的控制效果。因此 ,需要找到一个有效的适于带有不确定性参数和结构的非线性多变量耦合系统的自适应控制算法。神经网络在非线性控制系统中的成功应用为这一问题提供了有效的解决方法。神经网络能够逼近复杂的非线性函数 ,能自适应学习系统的动态特性 ,并且有较强的鲁棒性和容错性[2 4 ] 。本文针对非线性多变量耦合系统 ,设计了一个控制器 ,并提出一个自适应算法。神经网络用于辨识建模误差 ,其结果作为前馈补偿器的信号以消除建模误差的影响。因此 ,改善了系统的鲁棒性 ,重要的是系统的性能并没有因此下降。算法的设计是建立在波波夫 (Popov)超稳定性原理上的 ,自适应控制律可以按照系统参...  (本文共4页) 阅读全文>>

北京科技大学
北京科技大学

基于神经网络的多模型自适应控制方法研究

随着经济的快速发展科技的进步,生产制造过程逐渐变得复杂多变,生产工况环境也越来越多样化,这就对控制品质提出了新的严格要求。在某些实际控制过程中,一些偶然突发情况(如某一个零件磨损或突然脱落),都将使被控对象的模型瞬间发生剧烈变化。传统自适应控制方法针对的被控对象通常是基于一个参数不变或缓慢变化的模型,操作环境是时不变或慢时变的。然而在诸如零部件失灵,以及一些意想不到的故障发生时,系统动力学模型将发生突变。对于系统的突发性变化,瞬态误差往往很大,传统的自适应控制算法收敛速度很低,控制效果往往表现不佳。多模型自适应控制被视为是解决上述问题最行之有效的方法,该方法的核心要点是:根据被控对象有可能存在的不同工作点,构建含有多个模型的模型集合覆盖被控对象的不确定性;根据模型集合内每一个模型设计相对应的控制器,进而形成控制器集;依据每个模型与被控对象之间的辨识误差,设计基于此误差的切换准则。一旦被控系统参数发生变化,根据切换准则,系统会从模...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

合肥工业大学
合肥工业大学

神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究

在概述人工神经网络和神经网络控制发展历程和趋势的基础上,提出了基于专家控制、模糊控制和神经网络控制的电力传动控制系统,并总结出神经网络应用于电力传动控制的七种形式:利用神经网络担当电力传动控制系统中的一个环节或实现一个组成部分的功能;利用神经网络实现电力传动控制系统中的信号检测、参数估计或状态观测以用于实时补偿或闭环反馈控制;利用神经网络辨识电力传动控制系统模型以实现模型参考自适应控制;利用神经网络充当电力传动控制系统中的控制器;利用神经网络实现交流电力传动控制系统的神经网络逆控制;利用神经网络实现电力传动控制系统状态检测与故障诊断;利用神经网络实现电力传动控制系统的复合控制。基于控制观抽象出通用的神经元模型和神经网络连接权值修正的通用学习算法,并分析了Hebb、Perceptron、δ(Delta)、Widrow-Hoff、Correlation、Winner-Take-All、Outstar和Boltzmann等8种常用学习...  (本文共202页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北工业大学
西北工业大学

飞行控制系统故障隔离与自适应重构技术研究

飞行控制系统的高可靠性是飞行安全的重要保证。当飞机出现故障或者遭到意外损伤时,飞行控制系统如果能够依据故障特性和损伤特性迅速改变控制策略,通过控制系统的重构实现飞机最低安全性要求,这对于保证飞机飞行任务的继续执行或者安全返航具有重要的意义。所以未来先进飞机的飞行控制系统应该具备自主决策与控制功能以及自适应容错能力,以满足高可靠性的要求。飞行控制系统故障隔离和自适应重构技术的研究对提高飞行控制系统安全性、可靠性和容错能力提供了强有力的保证。本文以模型跟随自适应控制理论为基础,将新型意义下具有自学习、自组织和自决策能力的自适应机制与智能控制、现代控制以及容错控制理论相结合,根据现代先进飞机飞行控制系统的特点和安全性要求,通过对飞行控制系统传感器和作动器故障隔离与自适应重构技术的研究,建立了比较完善的自适应容错飞行控制系统体系结构,为先进飞机容错飞行控制系统的研究奠定了基础。全文从自适应思想出发,针对飞行控制系统故障的类型和特点,选用...  (本文共147页) 本文目录 | 阅读全文>>

《光学学报》2013年03期
光学学报

自适应光学闭环系统实时多路自适应控制算法

1引言自适应光学(AO)系统是一种闭环反馈控制系统[1~4]。通过实时地探测和补偿动态波前畸变,自适应光学系统具有适应外界环境变化的能力。自适0301002-1应光学系统中控制算法的优劣对系统校正效果影响很大,对于一个给定的自适应光学系统来说,系统的性能能否最大限度地发挥,取决于其采用的控制算法。目前的自适应光学系统中通常采用比例积分(PI)等经典控制算法,控制器参数的调整目标是尽量提高系统的校正效果和稳定性,最大限度地发挥系统的校正性能,但是控制器参数的设计与调整需要实际的工作经验和较长的时间。外界环境的不断变化要求对控制器参数进行实时调整从而达到最佳控制效果,但是PI等经典控制算法的控制参数是固定不变的,并没有将系统的校正性能完全发挥,因此经典控制算法的控制效果很不理想。很多学者都对自适应最优控制算法进行了研究[5~8],但是这些方法并不能在实际的大型AO系统中应用。Li等[9]提出了一种可在实际系统中应用的实时自适应控制算...  (本文共8页) 阅读全文>>

《航空学报》1989年01期
航空学报

一种新的离散多变量直接自适应控制算法

一、引言 近年来,如何解决自适应控制对于建模误差的鲁棒性问题,以便自适应技术能应用到工程实际中去,是人们最关心的问题之一。本文在Bar一Kana〔,〕的基础上,针对高阶对象跟踪低阶模型的鲁棒性问题提出了一种新的离散多变量直接鲁棒自适应控制算法,仿真结果满意。 考虑被控对象 二,(k+l)=A声,(k)+B,“,(k)(1) 夕,(k)=C声,(k)+d。(k)(2)气任户,,气任侧,,儿任R.,d0任尹;A,、B,、C,分别为具有相应维数的系统阵、输入阵和输出阵;d。为有界扰动向量。假定:(1)相对于采样周期Ap、B,是慢变阵;(2)A,、Bp变化有界。 设参考模型 二。(壳+1)=月声.(k)+B.“.(寿)(3)ASO航空学报第10卷 夕。(左)一C,二。(k)(4)弋已户,.气任尸,,夕。任刀“;月。、B,是根据J胜能要求选定的常阵,注意n,今、,且琳可以》。、,而对象输出和模型输出的维数相等。 将模型输入%(k)表成指令...  (本文共5页) 阅读全文>>

《控制与决策》1989年02期
控制与决策

自适应控制算法统一格式的稳定性和收敛性

多自适应算法进行稳定性和收效性分析。 一、引言 自适应控制算法的全局收敛性指稳定性和收敛性。稳定性指系统的输人输出有界 (确定系统)或采样均方有界(随机系统)。收敛性指系统的性能收敛于系统参数已知时设计的性能指标(确定系统)或在条件采样均方下,系统的性能收敛于参数已知时设计的性能指标(随机系统)。在自适应控制中,控制器的参数是随着过程的发展不断修正,一旦参数估计产生较大的误差,可能导致系统不稳定,另外,自适应控制算祛的全局收敛性可以用来评价各种算法的性能,找出改进自适应算法的方向。由于自适应控制系统的非线性使得自适应算法的全局收敛性分析变得相当困难。因此,自适应控制算法的全局收敛性分析成为控制理论界关注的具有重大实际意义的理论课题。 经过许多学者的努力,自适应算法的全局收敛性分析在80年代初取得了突破性进展。对一些简单自适应控制算法给出了全局收敛性分析〔幻。然而假设条件:最小相位、系统延时已知在分析中起重要作用。近期文献〔3一的...  (本文共10页) 阅读全文>>