现有的动态系统反馈控制试图同时控制系统的动态和抑制系统的扰动,其方案往往是折衷的,很难使两个目标同时达到最优,人们已经充分认识到了反馈控制方案的局限性,为此提出了一种分别控制系统动态和抑制系统扰动的设计方法- - 自适应逆控制,它从信号处理的观点出发,将自适应滤波技术应用于系统的控制,本项目将着重研究以下自适应逆控制中几个远未解决的问题:1.非线性自适应逆控制问题,主要包括逆建模,Volterra滤波器的构造,逼近非线性系统的精度和条件等2.由于传递函数矩阵的不可交换性而引起的MIMO系统的自适应逆控制中前馈控制器和扰动消除器的设计问题3.自适应扰动消除器中两个同时进行的对象建模过程和扰动消除过程之间的相互作用对系统性能的影响问题4.自适应逆控制系统的性能分析和控制能力问题5.自适应逆控制算法在感应电机电流控制中的应用问题.本项目的实施将发展自适应逆控制的理论与方法,拓广其应用领域.
自适应逆控制从信号处理的观点出发,将自适应滤波技术应用于系统的控制,不象传统的反馈控制它能够分别控制系统的动态和抑制系统的扰动,从而避免了传统反馈控制在控制系统动态和消除系统扰动不能同时达到最优的窘境,目前自适应逆控制也已得到了很多实际应用。本课题首先研究了多输入多输出(MIMO)系统的自适应逆控制问题给出了MIMO系统的逆建模方法,设计了多变量逆控制器,避免了传递函数矩阵不可交换问题;其次研究了非线性系统的自适应逆控制问题探讨了非线性自适应逆控制系统的结构和系统的自适应辩识,提出了非线性对象尤其是典型非线性特性的逆建模方法,设计了非线性自适应控制方案,还探讨了输入受限系统的自适应逆控制方法;然后研究了对象建模和扰动消除相互作用的问题,给出了在对象建模和扰动消除同时进行时,要使得相互影响不降低控制系统的性能,系统中的自适应率要满足的条件,另外还讨论了扰动对对象输出的影响;最后将自适应逆控制方案应用于感应电机的电流和速度控制,根据感应电机的特性设计了逆控制器,取得了非常好的控制效果。本项目的实施发展了自适应逆控制的理论与方法,拓广了自适应控制的应用领域。