非线性系统无模型自适应控制：紧凑动态线性化优化设计

随着现代工业和信息技术的飞速发展，工业过程日益复杂，这对基于模型的控制器设计提出了严峻挑战。数据驱动控制作为一种补充手段，逐渐受到关注。本文主要探讨了一种改进的无模型自适应控制策略，它是在紧凑型动态线性化技术基础上提出的，特别针对一类非线性系统进行设计。 紧凑型动态线性化是一种将非线性系统的局部特性近似为线性化的技术，通过在系统附近选取一个工作区域，使得控制策略的设计更为直观且有效。传统无模型自适应控制通常依赖于单个时间变积分项，这在处理某些类型的非线性系统动态响应时可能表现不足。为了克服这一局限，本文提出的方法在控制律中加入了时间变比例项和时间变微分项，这样就构成了一个三元控制策略，即包含PID（Proportional-Integral-Derivative）结构的变结构控制器。 这种改进方法的优势在于增强了控制器的动态性能，特别是在处理具有快速变化或非线性特性的工作负载时，它可以更有效地跟踪系统的变化。通过引入额外的时间变参数，控制器能够实时调整其响应，从而实现对复杂工业过程的更精确控制。此外，由于采用了紧凑型线性化，这种方法在保持控制算法简洁的同时，也降低了计算复杂度，对于实时应用来说尤为关键。 作者们，钟华庞、孙德辉等人，来自北京科技大学的现场总线与自动化技术重点实验室，他们的研究展示了这种方法的有效性和实用性。他们通过模拟实验验证了新方法在改善系统稳定性和响应速度方面的明显效果。这篇研究论文为无模型自适应控制领域提供了一个创新的解决方案，对于提高工业过程控制的效率和灵活性具有重要的理论价值和实践意义。