基于U-模型的非线性动态系统自适应控制方法研究及应用

摘要

非线性动态系统的自适应控制方法研究是目前重要研究领域。而一个合适或者通用数学模型，对于研究非线性动态系统的自适应控制方法至关重要。但研究中，主要困难是没有通用的模型结构框架，使其能够准确的表达非线性动态系统结构，或者非线性动态系统的模型结构和参数过于复杂。造成基于每一种非线性动态模型设计的控制器，没有一种标准可寻。
　　 论文研究的目标是：针对一类未知随机非线性动态系统，基于控制数学原模型(简称U-模型)，即由被控对象的过去输入数据等组成模型；设计一套自适应控制准则的标准；考虑U-模型的系数完全未知，并有不确定因素影响系统。设计两种不同自适应控制算法，分别为自适应极点配置控制方法和径向基神经网络控制方法。在每种控制算法中，对U-模型代表不同非线性模型进行仿真并对双层卷焊管焊接温度模型进行仿真研究。
　　 基于U-模型的控制标准型，分别进行了理论仿真和双层卷焊管焊接过程的温度控制实验。由于在理论仿真中，考虑到各种未知因素对系统的影响。焊管温度控制中，U-模型可以方便、简洁的表示未知焊管焊接温度模型。通过理论仿真和双层卷焊管焊接过程的温度控制实验，得到如下结论：1)U-模型可以广泛的表示一类(平滑的多项式)非线性动态未知系统；2)基于U-模型设计的控制标准在理论和实际应用是可行的；3)U-模型可以方便建立、分析、研究和设计非线性动态系统模型。