一種改進的自適應(yīng)對偶控制算法

2012年03月07日10:04:19 本網(wǎng)站我要評論(2)字號：T | T | T

關(guān)鍵字：通信

楊慧中，蘇思賢
江南大學(xué)通信與控制工程學(xué)院，江蘇無錫　

摘　　　要：針對自適應(yīng)對偶控制算法難以克服關(guān)斷現(xiàn)象的問題，提出了一種改進的對偶控制算法。通過協(xié)方差矩陣中特征值和當(dāng)前控制量在數(shù)量級上的比例關(guān)系，按照當(dāng)前控制量的大小，調(diào)整抑制作用在以控制量為中心的一定范圍內(nèi)，實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整謹(jǐn)慎控制作用的控制律，使得謹(jǐn)慎控制的抑制作用不會因為模型失配而變得過大。仿真結(jié)果表明，這種根據(jù)實際情況而動態(tài)調(diào)整參數(shù)的對偶控制算法可以有效克服關(guān)斷現(xiàn)象，表現(xiàn)出良好的控制品質(zhì)。

關(guān)　鍵　詞：自適應(yīng)對偶控制；ＡＲＭＡＸ模型；關(guān)斷現(xiàn)象；謹(jǐn)慎控制

１　引　言
１９６０年蘇聯(lián)學(xué)者Ｆｅｌｄｂａｕｍ提出了對偶控制的思想［１］（Ｄｕａｌｃｏｎｔｒｏｌ），其控制效果要好于普通的自適應(yīng)控制。一些典型的自適應(yīng)控制方法都可以改進成相應(yīng)的對偶控制算法，比如，極點配置自適應(yīng)對偶控制［２３］，間接自適應(yīng)對偶控制［４］，模型參考自適應(yīng)對偶控制等［５］。但是，目前對自適應(yīng)對偶控制方面的研究還不夠普遍，這主要是由于對偶控制的復(fù)雜性，可實現(xiàn)性，以及所謂的“關(guān)斷”現(xiàn)象［６］的發(fā)生。文獻［７］中陳翰馥和郭雷在控制信號或目標(biāo)參考軌跡中加入一個外部激勵信號，以達到激發(fā)過程各種模態(tài)、降低參數(shù)不確定性的目的。文獻［８］中Ａｌｓｔｅｒ和Ｂｅｌａｎｇｅｒ通過在謹(jǐn)慎控制器的基礎(chǔ)上增加一個關(guān)于參數(shù)估計誤差協(xié)方差矩陣逆的跡的約束方程，但這種方案不能完全防止“關(guān)斷現(xiàn)象”。本文設(shè)計了一種可以動態(tài)調(diào)整對偶控制的方法，通過檢測參數(shù)估計方差和當(dāng)前控制量的大小，將方差矩陣的特征值約束在以控制量的值為中心的一個理想的范圍內(nèi)，并隨著每次采樣的估計方差和控制量的變化而不斷調(diào)整。這種算法具有自適應(yīng)性，避免了對象特性發(fā)生突變會引起系統(tǒng)大擾動的情況，使系統(tǒng)具有更好的魯棒性和適應(yīng)性。仿真結(jié)果表明了該算法的有效性。

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