一、用状态变量设计模型参考自适应控制律
设模型的状态方程为
�Xm = Am Xm + Bm r (3 .3 1)
式中 Xm 为 n维状态向量 , r为 m 维输入向量 , Am 为 n× n稳定矩阵 , Bm 为 n× m矩阵。
控制对象的状态方程为
�Xp = Ap ( t) Xp + Bp ( t) u (3 .3 2)
图 3. 3 1 模型参考自适应控制图
式中 Xp 为 n维状态向量 , u为 m维控制向
量 , Ap ( t) 为 n× n 矩阵 , Bp ( t) 为 n× m
矩阵。
一般自适应控制系统采用如图3 .3 1
所示的前馈控制加反馈控制。
从图 3 .3 1 可得
u = K( t) r + F( t) Xp (3 .3 3)
将式 (3 .3 3 ) 代入式 ( 3 .3 2) 得
�Xp = [ Ap ( t) + Bp ( t) F( t) ] Xp +
Bp ( t) K( t) r (3 .3 4)
设
Ap ( t) + Bp ( t) F( t) = As ( t)
Bp ( t) K( t) = Bs ( t)
(3 .3 5)
图 3. 3 2 用状态方程描述的模型参考自适应系统
因 F( t) 与 K( t) 都是误差 e的函数。因此
As ( t) 和 Bs ( t)也与误差 e有关 ,则 As ( t) 和
Bs ( t) 可表示成
As ( t) = As ( e, t) , Bs ( t) = Bs ( e, t)
(3 .3 6)
则式 (3 .3 4 ) 可表示成
�Xp = As ( e, t) Xp + Bs ( e, t) r
在上式中 Xp 用 Xs 表示 ,则
�Xs = As ( e, t) Xs + Bs ( e, t) r (3 .3 7)
式 (3 .3 7 ) 为可调系统 , Xs 就是可调系统
的状态向量。As ( e, t) 和 Bs ( e, t) 按照自适
应规律进行调整。系统如图 3 .3 2 所示。
按照超稳定性理论设计模型参考自适
应系统的步骤如下 :
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