[发明专利]一种自适应控制方法及其自适应控制器

说明书

本发明提出了一种自适应控制方法，包括以下步骤：步骤一、选定控制器的数学模型；步骤二、读取控制量和被控量的误差，并代入到参数识别器中，得到所述k时刻的时变参数的估计值；步骤三、设定控制器的控制指标；将时变参数的估计值、控制量和被控量的误差代入到所述控制指标中，得到优化的k时刻的控制变量的函数模型；步骤四、选择第一加权因子和所述第二加权因子的值，得到k时刻的优化控制变量的值；步骤五、重复执行步骤二到步骤四，得到下一时刻的优化控制变量的值；步骤六、判断k时刻的输出量是否满足需求，若不满足，调节增益放大器的放大倍数，并重复执行步骤三至步骤五。本发明还提出了一种自适应控制器，实现了无超调控制。

技术领域

本发明涉及控制领域，特别是指一种自适应控制方法及其自适应控制器。

背景技术

目前，自适应控制器中用到的自适应控制方法，都是基于传统的方法，这种控制方法对操作者的要求相对高，且控制器无法实现无超调。此外，目前的自适应控制方法是基于连续过程模型，而现有的基于计算机的控制均是离散的，对连续系统得出的结论并不能应用于基于计算机的控制系统，失去了实际意义。

发明内容

本发明提出一种自适应控制方法及其自适应控制器，解决了现有技术中的自适应控制器无法实现无超调、模型应用失去实际意义的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种自适应控制方法，包括以下步骤：

步骤一、选定控制器的数学模型，所述数学模型将k时刻的被控量的误差设置为基于k时刻的时变参数和控制变量的变动而变动；

步骤二、从控制器中读取k-1时刻和k-2时刻的控制量，从被控系统中读取k-1时刻和k-2时刻的被控量的误差，将所述控制量和被控量的误差代入到参数识别器中，得到所述k时刻的时变参数的估计值；

步骤三、设定所述控制器的控制指标，且所述控制指标是关于所述被控量的误差的函数模型，其中，所述函数模型中设置有第一加权因子和第二加权因子；所述时变参数的估计值、所述控制量和所述被控量的误差代入到所述控制指标中，得到优化的k时刻的控制变量的函数模型；

步骤四、在所述k时刻的控制变量的函数模型中，选择所述第一加权因子和所述第二加权因子的值，得到k时刻的优化控制变量的值；

步骤五、重复执行步骤二到步骤四，得到下一时刻的优化控制变量的值；

步骤六、判断k时刻的输出量是否满足需求，若不满足，调节增益放大器的放大倍数，并重复执行步骤三至步骤五。

优选的是，所述的自适应控制方法中，所述步骤一中，选定控制器的数学模型，设定所述k时刻的被控量的误差为e(k)，所述被控量的误差的模型为e(k)＝A(k)e(k)+B(k)△u(k)，其中，A(k)和B(k)为时变参数，△u(k)为控制变量，△u(k)＝u(k)-u(k-1)。

优选的是，所述的自适应控制方法中，所述步骤三中，所述控制指标的函数模型设定为：