自适应控制结课论文-最小方差自校正控制器设计.docx
最小方差自校正控制器设计1 .最小方差自校正控制器自校正词节湍川在参数缓慢变化的系统.在原理上是按系统耕出的最小方差综合自校正捽制律的其工作原理如下列图所示：自校正控制器的自校正过程是根据输入W");和输出'")序列数据，不断地对过程参数进行在城递推估计，得到,时刻过程参数估计值而)最后用最小方差控制律计算控制器参数的新值Q"),并以此新值去修改控制器的参数，再用控制器在新参数")卜产生的控制作用“,对过程进行控制,这样的估计和控制过程维埃进行下去,直到递推过程参数估计值0收敛到它的口值，控制器对过程的控制到达最小方差控制时，白校正调节过程才结束，此时的控制过程到达股优或次最优的特性.2 .最小方差控制律考虑收的随机战性系统(<7i).V(0=q"B(qT)w(r)+C(<f'把这里“是控制器，£是输出，e")是N(O.b)独立正态随机变曲序列，g'是后移算符。假定A及C多项式的系数都是的，且在更一般的情形，假设4gT)阶数为阶数为外,CS-，阶数为，1.那么FST)阶数为M-I，G(g")阶数为“一1,3 .最小方差自校正控制器通用程序设计被控对象：A(q-')y(r)=qtB(q'Mt)+C(q,)e(r)其中：4,)=1-1.5(,+0.72na=2(<,)=0.5-0.4<z,+0.0=11b=2C(,)=1.-0.8<,+0.52nc=2e(t)为方差为0.1的白噪声。取期里输出ynk)为幅值为5的方波信号，采用MVC尊法。程序如下：a=1.-I.50.7J;b=05-0.40.11;C=II-0.80.5;d=1.;%对四参数na=1.ength(a>I：nb=1.ength(bbKnc=Iengih(C)*1.;%na、nb、nc为多项式A、B、C阶次nf=nb+d-1.;%nf为多项式F的阶次1.=4(X);%控制步数Uk=ZerOS(d+nbj):%输入初做：Uk表示(k-i);yk=zers(na.iX%输出初值yrk=zcros(nc.1.);%期2输出初值Xik=ZCroS(nc,I)：%白噪声初值yr=5*ones(1.4.1)：n)nes(1./4.1)ones(1.4,1);-ones(U4+d.1);%期再输出xi=sqr1.(0.1)*randn(1.1);%白噪声序列e.f,g=sindiophantinc(ahCd);%求解单步Diophaminc方程fork=1.:1.time(k>=k;y(k>=-a(2:na+1.)+yk+b.uk(d:d+nb)+c.|xi(k):XikJ：%采集怆出收据u(k)=(-f(2nf+1)*uk(1nf>+c*(yr(k+d:-1:k+d-min(d.nc)：yrk(I:nc-<1.)*g*y(k);yk(kna-1.)fdk%求控制量%更新数据fori=d+nb:-1.:2uk(i>=uk(i-1.);endUk(DEkxfori=na:-1.:2yk(i>=yk(i-1.);endyk(1.)=y(k);tbri=nc:-i:2yrk(i)=yrk(i-1.);xik(i)=xik(i-1.);endifnc>()yrk(1.)=yrtk);xik(1.)=xkk);endendsubp1.ot(2,1.1.);p1.ot(tii)e.yr(1.:1.)."r:'.time.y)：X1.abeICkr):yIabe1.Cy_rtk)sy(k>');IegendCyJOO'?(ky);subp1.ot(2.1.2):p1.ot(time.u):X1.abcI(V);yhbc1.(,u(k);Sindiophantine产函数程序如下:functionc,f.g=sindit>phantinc(a.b.c.d)%功能：单步D沁Phanine方程的求解%调用格式：e.f.gj=sindiophantine(d.b,c.d)%输入参数：多项式A、B、C系数(行向量)及纯滞后(共4个)%输出参数：DioPhanmC方程的解c,f,g(共3个)分京衾*衾*京分*衾今衾*今*衾*衾*分*分*京*衾*衾*衾*衾*京分*分na=kng1.h(a>-knb=1.ength(b>-1.:nc=1.eng1.h(c)-1.:%AB、C的阶次nc=d-1;ng=na-1;%EG的阶次ad=a,zcros(I,ng÷ne+1-na);cd=c,zcs(1.,ng÷d-c)1.;%令a(na÷2)-a(na÷3)=.=Oe(1.)=1.;fori=2:nc+1.<Ki)=0;forj=2:idi>=c<i)+e(i+1.jad(j>:endc(i)=cd(i>-c(i);%计算ciendfori=kng+1.g(i)=0;forj=kne+1.g(i)=g(i)+e(nc+2-j)ad(i+j):endg(i)=cd(i+d)-g(i);%计算giendf=conv(b.e):%计算F4 .仿真结果如下：当d=1.时FiccI当d=3时当d=5时5 .结果分析经过比照、不同di1.期电输出和实际输出.对J系统J=U-1.5().7:b=0.5-0.40.1：C=U-0.80.5;当d=1.3,5时,对于相同的A.B.CR普系统滞后时间d的增大，输出的最小方差将大帽度增大,但由于B多项式的全部零点都在单位例外，系统都是稳定的。6 .总结与感想通过这次学习，我更深入地了解了最小方差自校正IW节的原理和性质.利用网上通用程序，在读懂的根底上，根据设计的控制财象改变控制律，通过仿真结果了解到了自校正调节器的误差特性与滞后时间有关。
