2013年IFAC研讨会：自适应控制器及教学实践（英国谢菲尔德）Matlab仿真环境下的控制硬件实验 - CSDN文库

自适应控制

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2013年8月28日至30日，国际自动控制联合会第10届IFAC研

讨会控制教育进展。英国谢菲尔德

用于教学实践

R. Barber，D. R. Rosa，S. 加里多

西班牙马德里卡洛斯三世大学。（电子邮件地址：

rbaber@ing.uc3m.es

）。

翻译后摘要：本文的目的是获得自适应控制器能够实时交互和控制的物理系统。本课题是利用一

个带有直流电机平台的模型来完成的，以便进行测试并获得实验结果。然后，有可能将这些控制

器扩展到其他系统，只需进行微小的更改。为了实现这一目的，利用MATLAB和Simulink仿真环

境，通过块语言建立所需的模型。

关键词：

自适应控制控制实验室硬件控制。

1. 介绍

一般来说，使用传统调节器进行控制是更常见的做法

（ Unizar ， 2013 ），但它有一定的局限性

（Balzasbravas，2013）。例如，系统识别和控制器参数

的计算必须离线计算（D. Rodriguez，2005），因此系统

中的非线性会导致响应的不稳定性。采用自适应控制的

优点（D. Astrom，1989年）（Tao，2003年）是它可以在

线工作，但它需要更复杂的设计。

Matlab

当在工作点附近工作时，参数不会过度变化。然而，它

是非常常见的发现系统，其动态变化在瞬间非线性。在

这些情况下，传统的控制器并不像它们在所有情况下所

预期的那样工作。这就是使用自适应控制器的原因（J.C.

Godoy，2011）。

为了使用STR得到这些结果，使用与图1的方案类似的方

案，其中示出了典型的闭环控制。添加第二个回路以识

别系统参数（Umh，2013）并计算自适应控制器参数。

语言当使用自适应控制器它必须被考虑到这是一项多

么困难和复杂的任务，

在外部模式下工作时管理实时离散状态。从2012年版本

的MATLAB开始，一系列的工具使这项工作更加可行。

自适应调节器的操作由四个基本步骤组成。第一个是从

传统的

控制，其仅在开始时发生，并且其涉及常规控制的性

能，而识别块获得系统的第一估计。进一步，它开始了

一个迭代过程，其中包括以下三个步骤：系统识别完成

的一些方法，如最小平方遗忘因子（Uba，2010），控制

器参数计算和自适应控制的系统。事实上，这些步骤更

侧重于STR（自调谐调节器）驱动程序（A。Aguado，

2002 年），使其难以扩展到其他类型（ Morfe ， 2013

年）。

2. 自适应控制

传统的控制器被设计成控制参数不改变或者参数不改变

的动态系统。

Fig. 1.自适应控制

自适应控制器的使用有几个缺点，如整定比经典PID的整

定更复杂，以及需要一种在实际不知道系统动态的情况

下调整调节器的方法。

2.1

自适应

PID

调节器

PID控制器（E. Taconi，2008）是当今工业中使用最多

的，这可能是由于开发基于PID结构的新控制算法的巨大

努力（D。Rodriguez，2006）。

© IFAC 244 10.3182/20130828-3-UK-2039.00060

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