切换系统的模型参考自适应控制

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随着现代科学技术的飞速发展和生产效率的稳步提高,自动控制技术在智能电网、化学控制、交通调度等各个领域发挥着越来越重要的作用,为人类的科技发展做出了突出贡献。而自动控制技术的发展是建立在日益复杂的控制系统的基础上的,这些系统往往功能强大,复杂度高,单纯的用离散系统或连续系统已经不能很好地刻画出系统的全部动态特性,切换系统的提出就解决了复杂系统的系统描述,能更精确地刻画实际系统的各种问题。切换系统是混杂系统中应用最广泛的一类系统,它由若干个相互作用相互影响的连续系统和离散系统组成。离散系统一般被称为切换策略,描述系统的逻辑选择。切换系统的稳定性不仅跟子系统的稳定性有关系,而且还跟切换策略有关系,所以研究切换系统的稳定性是一个非常复杂的问题。自适应控制是解决复杂系统和非线性系统的稳定性的有效的方法之一,近几十年来得到了飞速的发展。自适应控制在切换系统的应用最近几年才刚刚起步,发展空间较大,有待解决的问题还很多。本文研究了切换系统的模型参考自适应控制,主要研究成果归纳如下:(1)用Lyapunov函数方法研究了一类非线性切换系统的MRAC问题,得到了控制器的构造方法和自适应律的设计方法。仿真结果表明,状态跟踪误差渐近收敛,该方法简单有效。(2)研究了基于超稳定理论设计一类系统参数可调线性切换系统的模型参考自适应控制的自适应律方法,给出了系统控制律(控制器)和切换策略的设计方法,并得出了切换系统在设计的切换策略下渐近稳定的自适应律。仿真结果表明,状态跟踪误差收敛,验证了该方法的有效性。(3)将结论(2)中的研究成果推广到控制器参数可调切换MRAC系统中,得到了相应的自适应控制律,实现了切换系统的模型参考自适应控制,仿真验证了结论的有效性。
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