數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)無模型自適應(yīng)控制與學(xué)習(xí)控制的魯棒性問題研究.pdf

1、論文研究了兩種典型數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)控制算法--無模型自適應(yīng)控制算法和迭代學(xué)習(xí)控制算法--的魯棒性問題。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)控制算法的控制器設(shè)計(jì)僅使用系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù),不需要系統(tǒng)的模型信息,因此魯棒性與基于模型控制理論的魯棒性不同,不存在未建模動(dòng)態(tài)意義下的魯棒性。從數(shù)據(jù)的角度分析,不確定性包括擾動(dòng)的影響和數(shù)據(jù)的丟失或不完備,因此本論文從數(shù)據(jù)擾動(dòng)和數(shù)據(jù)丟失兩個(gè)方面研究數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)控制算法的魯棒性,主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)如下
　　 一、針對(duì)存在測(cè)量擾動(dòng)和

2、負(fù)載擾動(dòng)的一類非線性離散時(shí)間系統(tǒng),研究了基于緊格式線性化無模型自適應(yīng)控制算法(CFDL-MFAC)的魯棒性問題。對(duì)于有界的測(cè)量噪聲和負(fù)載擾動(dòng),理論上證明了CFDL-MFAC算法的魯棒收斂性,并采用統(tǒng)計(jì)方法分析了測(cè)量擾動(dòng)和負(fù)載擾動(dòng)對(duì)CFDL-MFAC算法的影響,給出了輸出誤差統(tǒng)計(jì)特性與擾動(dòng)統(tǒng)計(jì)特性之間的關(guān)系,進(jìn)一步揭示了擾動(dòng)對(duì)控制系統(tǒng)的作用。
　　 二、針對(duì)擾動(dòng)對(duì)無模型自適應(yīng)控制算法的影響,提出了四種改進(jìn)的擾動(dòng)抑制無模型自適應(yīng)控制

3、算法:帶有衰減因子的無模型自適應(yīng)控制算法、帶有濾波器的無模型自適應(yīng)控制算法、帶有控制死區(qū)的無模型自適應(yīng)控制算法和帶有擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)臒o模型自適應(yīng)控制算法。理論上證明了改進(jìn)算法的收斂性,仿真示例驗(yàn)證了改進(jìn)算法對(duì)于抑制擾動(dòng)的有效性。
　　 三、針對(duì)存在測(cè)量數(shù)據(jù)丟失的一類非線性離散時(shí)間系統(tǒng),研究了CFDL-MFAC算法的魯棒性問題。給出了算法在期望意義下的魯棒收斂性證明,并定義一個(gè)收斂速度因子研究數(shù)據(jù)丟失對(duì)算法的影響,理論上分析了當(dāng)數(shù)據(jù)丟失

4、程度增加時(shí)算法的收斂速度將變慢。仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。
　　 四、針對(duì)數(shù)據(jù)丟失對(duì)MFAC算法收斂速度的影響,提出帶有丟失數(shù)據(jù)補(bǔ)償?shù)腗FAC算法。該算法首先對(duì)丟失的數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì),然后將估計(jì)值用于控制算法的更新。理論上證明了該算法的收斂性,仿真結(jié)果表明該算法與常規(guī)的MFAC算法相比可有效抑制數(shù)據(jù)丟失的影響,提高系統(tǒng)輸出響應(yīng)的速度。
　　 五、針對(duì)線性離散時(shí)間系統(tǒng),研究了迭代學(xué)習(xí)控制算法存在測(cè)量數(shù)據(jù)丟失時(shí)的魯棒性問題