数学问题杂谈 (25)

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1、第8章智能控制系统计算机辅助设计薛定宇著《控制系统计算机辅助设计—MATLAB语言与应用》第二版，清华大学出版社2006CAI课件开发：鄂大志、薛定宇2021/8/151控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院主要内容自适应控制系统设计模糊控制及模糊控制器设计神经网络及神经网络控制器设计基于遗传算法的最优控制器设计2021/8/152控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院8.1自适应控制系统设计自校正调节(selftuningregulator，STR)模型参考自适应控制系统(modelrefere

2、nceadaptivesystem，MRAS)两大类常用的自适应控制2021/8/153控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院控制原理图自校正调节器2021/8/154控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院模型参考自适应系统2021/8/155控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院8.1.1模型参考自适应系统的设计与仿真假设2阶连续线性系统的数学模型为模型参考自适应系统的框图2021/8/156控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院建立模型参考自

3、适应系统的Simulink模型2021/8/157控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院将对象模型的一阶环节模型由原来的改写成，系统参数选择控制器参数，取输入信号为方波信号且其幅值为10,频率为1，并将仿真范围设置为0~15秒，进一步调整系统模型的参数，使之在0.02,0.1,1,2,5,10的范围内变化，进行仿真:2021/8/158控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院2021/8/159控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院当时2021/8/1510控制系统计算机辅助

4、设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院8.1.2自校正控制器设计与仿真Diophantine方程及其求解Diophantine方程2021/8/1511控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院该方程的矩阵形式2021/8/1512控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院用MATLAB语言编写的求解通用函数2021/8/1513控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院【例8-1】已知某Diophantine方程中试求解该方程。2021/8/1514控制系统计算机辅助设计——

5、MATLAB语言与应用东北大学信息学院提前d步预测其中使得预测误差的方差为最小的提前d步预测信号满足下面的方程假设在第t时刻所有可以测出的输入输出数据为则由这些数据对t+d时刻的输出进行预测，称提前d步预测，记2021/8/1515控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院【例8-2】已知某系统的离散模型为试求出提前两步的预测模型。2021/8/1516控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院提前两步预报的仿真模型设信号发生器给出的是幅值为4的方波信号，采样周期T=0.01秒，随机白噪声均值为0，方

6、差为12021/8/1517控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院最小方差控制器设计最小方差控制律为若，则最小方差控制问题退化成最小方差的调节问题，调节器的自适应律可以简化成该控制律适用于最小相位系统的自校正调节2021/8/1518控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院自适应控制律其中2021/8/1519控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院【例8-3】假设，遗忘因子选择为，设定值选择为，对自校正系统进行仿真。2021/8/1520控制系统计算机辅助设计——MATLAB

7、语言与应用东北大学信息学院8.1.3广义预测控制系统与仿真广义预测控制(generalpredictivecontrol，GPC)广义预测控制研究的受控对象模型为广义预测控制的性能指标为2021/8/1521控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院【例8-4】假设受控对象模型为用广义预测控制的方式进行控制。2021/8/1522控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用东北大学信息学院8.2模糊控制及模糊控制器设计样条插值的MATLAB表示基于样条插值的数值微积分运算2021/8/1523控制系统计算机辅助设计——MAT

8、LAB语言与应用东北大学信息学院8.2.1模糊逻辑与模糊推理构建模糊推理系统的数据结构添加系统的输入和输出变