《现代电子技术》2006年第19期摘录:基于两种参数估计算法的离散时间确定系统的多模型自适应控制研究
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《现代电子技术)2006年第19期总第234期》电子技术应用司基于两种参数估计算法的离散时间确定系统的多模型自适应控制研究过立新(西安邮电学院陕西西安710121)摘要:对于参数存在较大变动的系统或时变系统(如系统出现局部故障),多模型自适应控制系统的过渡误差小于单一的自适应控制系统。基于多种参数估计算法的多模型自适应控制方法用于系统的参数估计和控制,参数收敛速度上优于基于一种参数估计算法的多模型自适应控制方法。本文研究了离散时问确定系统的多模型自适应控制问题,并介绍了两种递推参数估计算法及其收敛性质,最后给出仿真例子说明了结论的正确性。关键词:多模型自适应控制;递推参数估计算法;最小二乘算法;投影算法中图分类号:TPl3文献标识码:A文章编号:1004—373X(2006)19—119—03AdaptiveControlofDiscrete——timeDeterministicSystemsUsingMultipleModelsBasedonTwoParameterEstimationAlgorithmsGU0Lixin(Xi’anUniversityofPostsandTelecommunications,Xi’all,710121.China)Abstract:Whenthemethodofadaptivecontrolbasedonmultiplemodelsparameterestimationisusedintheidentificationandcontrolofsystems,theconvergencerateofsystemsissupertothesingleone.Theerrorofadaptivecontrolsystemsusingmultiplemodelsissmallerthantheonlysingleone’Sespeciallyforthesystemswithbigcoefficientvariationortimevariablesystems(forexamplewhensomeerrorsoccurinsystems).Theadaptivecontrolofdiscrete—timedeterministicsystemsusingmultiplemodelsisstudiedinthispaper.Twomethodsofparameterestimationandtheirconvergenceareintroduced.Simula—tionsareincludedtowardstheendofpapertodemonstratetheefficacyoftheproposedconclusion.Keywords:adaptivecontrolbasedonmultiplemodels;recursiveparameterestimationalgorithm;leastsquaresalgorithm;projectionalgorithm1引言自适应控制的研究对象是具有一定程度不确定性的系统,对存在大量不确定因素的动态系统的控制是当前研究的一个热点问题。在自适应控制中控制器的参数调节是基于对系统参数的估计。如果用传统的单一模型进行估计和控制,则会出现大的过渡误差和较慢的收敛速度。一种可行的方法是用多模型辨识系统未知参数,这种方法被认为是高级自适应控制。他的思想是在每一个时刻根据某一性能指标选择一个最好的模型,用相应的控制器控制系统。只要辨识模型选择恰当,这种控制方法比传统的自适应控制方法更有效。目前所见的多模型控制方法都是在同一种参数估计方法基础上的切换控制,参数估计算法的选择对整个自适应系统的动态性能和稳定性起重要作用。多种参数估计算法较单一的参数估计算法有更好的过渡响应。本文以离散时间确定系统为对象,以最小二乘算法和投影算法为例研究了确定系统存在不同参数估计方法的多模型自适收稿日期:2006—07一09应控制问题。2问题描述考虑由如下输入输出模型描述的定常离散时间确定系统。假设系统是能控和能观测的(或是能镇定和能探测的):”一1,卜1y(k+d)一∑一a,y(k一!)+∑fl,u(k—i)(1)其中a,,届(i一1,2,…,”)是系统的2n个未知参数,忍不为零,系统延迟时间d已知。为了便于参数估计,将式(1)改写成如下递归形式:y(k+d)一9’(是)0’(2)其中:驴(是)一[一y(凫),一y(k一1),…,一y(k一“+1).“(屉),“(k一1),…,“(志一n+1)]∈R。”是k时的回归向量,0~=[a。a、,…,n一,,忍,且,…,风。]∈R2”是要估计的系统未知参数,d是系统延迟步数。自适应控制的问题就是确定一个有界控制输入“(走),使系统输出_y(志)渐近跟踪任意已知的有界参考输出Y‘(点)即:。liraIy(是)一y。(志)I一0(3)】】9
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