基于一维子阵的自适应重复控制算法研究及性能分析

本文主要探讨了一维子阵自适应数字波束形成算法在重复控制理论中的应用。重复控制是一种基于内模原理的控制策略，核心思想是构建一个内置被控信号动态模型的控制器，以便系统能够精确跟踪输入信号并处理各种类型的扰动。 首先，文章详细分析了重复控制系统性能，特别是谐波抑制特性。通过图2.5，作者指出，当假设系统中的扰动d的角频率等于采样频率的一半时（mfm*2πω=1），重复控制器能够消除所有偶数次谐波。这意味着只要参考信号频率低于1/2的采样频率，系统就能实现无差跟随。此外，文中强调了稳定性的重要性，重复控制器需要满足条件1) -zPzS < 1，确保闭环系统的稳定性。 接着，文章深入到内模原理的解释。内模在控制系统中充当一个信号发生器的角色，尤其是对于包含积分环节的闭环系统，它可以提供无静差跟踪的能力。阶跃信号和正弦信号的内模模型分别对应着不同的应用，如跟踪阶跃信号需要积分环节，跟踪正弦信号则需要与指令同频率的正弦信号模型。然而，当干扰信号的频率成分复杂时，如机械手的振动或逆变电源的谐波干扰，传统的内模方法可能不足以应对，因为这会导致控制器结构过于复杂，难以实际应用。 因此，文章提出了一种新的挑战，即寻找适用于复杂频率成分的重复控制策略，以简化控制器设计并提高系统处理干扰的能力。这可能是后续研究的重点，旨在发展更高效、适应性强的内模模型，以适应现实世界中多频率、非线性干扰的场景。通过结合自适应技术，该算法能够根据实际环境调整，进一步提升数字波束形成在重复控制中的性能表现。