Matlab图像处理函数汇总变结构参数自适应控制方案的应用

三、其他类型的自适应控制 自校正控制和模型参考自适应控制是自适应控制的基本模式。还有其他形式的自适应控制，主要有变结构自适应控制、混合自适应控制、对象具有未建模动态的自适应控制、非线性控制对象的自适应控制和模糊自适应控制等。本书主要讲述上面提到的各类自适应控制的基本原理和设计方法。 §1.3 自适应控制的发展概况 在50年代末，由于飞行控制的需要，美国麻省理工学院(MIT)怀特克教授(Whitaker)首先提出飞机自动驾驶仪的模型参考自适应控制方案，称为MIT方案。在该方案中采用局部参数优化理论设计自适应控制规律，这一方案没有得到实际应用。用局部参数优化方法设计模型参考自适应系统，还需检验其稳定性，这就限制了这一方法的应用。 在1966年，德国学者帕克斯(P.C.Parks)提出采用李雅普诺夫(A.M.Liapunov)第二法来推导自适应算法，以保证自适应系统全局渐近稳定。在用被控对象的输入输出构成自适应规律时，在自适应规律中包含输入和输出的各阶导数，这就降低了自适应对干扰的抑制能力。 为了避免这一缺点，印度学者纳朗特兰(K.S.Narendra)和其他学者提出各自的不同方案。罗马尼亚学者波波夫(V.M.Popov)在1963年提出超稳定性理论，法国学者兰道(I.D.Landau)把超稳定性理论应用到模型参考自适应控制中来。用超稳定性理论设计的模型参考自适应系统是全局渐近稳定的。 自校正调节器是在1973年由瑞典学者阿斯特罗姆(K.J.Aström)和威特马克(B.Wittenmark)首先提出来的。1975年克拉开(D.W.Clark)等提出自校正控制器。1979年威尔斯特德(P.E.Wellstead)和阿斯特罗姆提出极点配置自校正调节器和伺服系统的设计方案。 自适应控制经过30多年的发展，无论在理论上或在应用上都取得了很大的进展。近10多年来，由于计算机的迅速发展，特别是微处理机的广泛普及，为自适应控制的实际应用创造了有利条件。自适应控制在飞行控制、卫星跟踪望远镜的控制、大型油轮的控制、电力拖动、造纸和水泥配料等方面的控制中得到应用。利用自适应控制能够解决一些常规的反馈控制所不能解决的复杂控制问题，能大幅度地提高系统的稳态精度和跟踪精度。 参考文献 Landau, I.D. Adaptive Control

一、假设系统的所有状态变量可直接获取，但控制对象的参数通常不可调整。控制对象的状态方程为Xp = Ap(t) Xp + Bp u(t)，其中Xp为n维状态向量，u为m维控制向量，Ap为n×n矩阵，Bp为n×m矩阵。一般来说，控制对象的状态矩阵Ap和控制矩阵Bp难以调整。若需改变控制对象的动态特性，仅可采用前馈控制和反馈控制。控制信号u由前馈信号K(t)r和反馈信号F(t)Xp组成，即u(t) = K(t)r + F(t)Xp。将此控制信号代入状态方程得到Xp = [Ap(t) + Bp(t)F(t)]Xp + Bp(t)K(t)r。

探讨了如何利用MATLAB开发实现无人水面车辆的自适应滑模控制，重点介绍了该控制方法的应用和技术细节。

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