自适应补偿控制自适应控制原理
时间:2023-04-04 05:30:01 | 来源:营销百科
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自适应补偿控制自适应控制原理:自适应控制作为一种先进的控制方法,在飞行控制、卫星跟踪望远镜的控制、电力拖动、造纸等方面的控制中得到了成功的应用。然而,它在机械加工中的应用还不广泛。近年来,由于计算机技术的迅速发展,特别是微处理机的广泛普及,为自适应控制在机械制造中的实际应用创造了有利条件。
自适应控制是指在被控系统工作过程中,系统本身能不断地检测被控变量(即系统输出变量),根据系统的输入(控制变量)和输出数据建立系统数学模型(系统动力学模型),综合模型参数和系统输出观测值与参考值在各离散点处的偏差方差最小的目标,即可求得新的输入控制变量。这样系统就能逐渐地自适应地进入最佳工作状态,而其输出被控变量也能逼近其理想参考值。
自适应控制的研究始于上世纪50年代,目前从理论研究和实际应用的角度看,比较成熟的自适应控制系统有两大类:参考模型自适应控制系统和具有被控对象数学模型在线辨识的自适应控制系统。具有被控对象数学模型在线辨识的自适应控制系统能根据被控对象的输入输出数据建立数学模型,不必了解每一具体影响因素对被控对象的影响,使得我们对系统的分析变得更加简单。图为具有被控对象数学模型在线辨识的自适应控制系统方块图。
在图所示的自适应控制系统中,由系统输出的时间序列建立模型对系统进行辨识,最小方差自适应控制律利用辨识得到的参数进行综合运算,产生新的输入变量取代模型参考输入值经过不断的辨识,系统的模型会越来越准确,越来越接近于实际,基于这种模型综合出来的控制作用也将随之不断改进,最终系统的性能指标将渐近地趋于最优,系统的输出也会趋近于参考值。
由上面的叙述我们知道,自适应控制依靠的先验知识少,只需要被控对象的输入输出数据就可以建立数学模型,这非常适合于加工机理复杂的加工系统。另外,自适应控制具有'自适应'的能力,当系统内部特性或外部扰动的变化幅度很大时,系统可以逐渐适应,并使系统的性能指标渐近地趋于最优,而此时常规反馈控制系统的性能指标不仅不可能保持最优,而且常常要大幅度下降,甚至会引起系统的不稳定。因此,自适应控制优于一般的控制方式。