无模型自适应控制系统参数整定方法研究

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1、劣参未交万方数据硕士学位论文无模型自适应控制参数整定方法研究ParameterTuningMethodsinModel--free&daptiveControl作者：郭代银导师：侯忠生北京交通大学2014年6月万方数据学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名．卦砭级签字日期：)旰年-7月／r

2、日导师签名：从谢签字日期：^吖年6月f(日万方数据中图分类号：UDC：学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文无模型自适应控制系统参数整定方法研究ParameterTuningMethodsinModel——freeAdaptiveContro]作者姓名：郭代银导师姓名：侯忠生学位类别：工学学科专业：控制理论与控制工程学号：11120235职称：教授学位级别：硕士研究方向：控制理论北京交通大学2014年6月万方数据致谢本论文的研究工作是在导师侯忠生教授的悉心指导下完成的，候忠生教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢侯老师近三年对我的关心和

3、指导。在完成毕设的过程中，金尚泰老师对我的毕设工作具体指导，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向金老师表示衷心的谢意。同时，殷辰垫老师和李永强师兄对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在三年的学习中和研究中，先进控制系统研究所的各位同学对我的研究工作及生活给予了很大的帮助，在此一并向他们表达我的感激之情。同时要感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。最后，感谢母校，感谢所有关心支持我的老师、同学、朋友们。万方数据中文摘要摘要：无模型自适应控制作为一种不依赖于对象数学模型的简单、有效、具有广泛适用性的先进控制策略，目前已经

4、得到了广泛的应用。然而，控制器设计中的关键参数，到目前为止，还没有一个系统的整定方法，这使得它在实际系统中的应用受到很多影响。因此，研究无模型自适应控制的参数整定方法，使其能像广泛应用的PID控制技术一样，具有系统的整定规则和算法，并在实际系统中得到工程师的广泛认可和应用，无疑对无模型自适应控制的推广具有重要的学术意义和实际应用价值。本文基于无模型自适应控制器和PID控制器在结构上的相似性，借鉴成熟的PID参数整定方法，研究了四种无模型自适应控制器的参数整定方法，主要工作如下：首先，对无模型自适应控制方法进行了深入研究，通过比较PID控制算法和基于全格式动态线性化的无模型自适应控制方

5、案，发现全格式无模型自适应控制器与增量形式的PID控制器具有结构相似性。这种相似性为PID参数整定方法应用于无模型自适应控制系统奠定了理论基础。其次，推导了伪阶数为某些特定值时的全格式无模型自适应控制器，借鉴PID控制器参数整定方法，提出了四种无模型自适应控制器的参数整定方法，其中包括：基于Z-N经验公式的参数整定方法，基于Z．N临界比例度的参数整定方法、基于Cohen．Coon参数整定方法以及基于系统性能指标的最优整定方法。最后，通过大量的仿真实验，验证了所提出的参数整定方法的可行性。同时通过仿真结果，总结了当一阶、二阶系统模型参数变化时，无模型自适应控制器的参数整定规律。关键词：

6、PID；动态线性化；无模型自适应控制；参数整定分类号：f请输入分类号(1．2)，以分号分隔。]万方数据ABSTRACTABSTRACT：Asasimpleandeffectiveadvancedcontrolstrategy,modelfreeadaptivecontroldoesnotrelyonplantmodel，andthushasbeenwidelyappliedinmanyindustrialprocesses．However,thereisnOonesystematictuningmethodforthekeyparametersofthedesignedcontrol

7、ler，thisaffectsitsapplicationtopracticalsystems．Therefore．it’ssignificanttoresearchonmodel—freeadaptivecontrolparametertuningmethodswithsystematictuningprinciplesandalgorithm，assameasthetuningmethodoftraditionalPIDparameter．Furthe