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系统辨识与自适应控制课程论文

题目：自适应控制综述与应用

课程名称：系统辨识与自适应控制

院系：自动化学院

专业：自动化

班级：自动化102

姓名：XXXXXX

学号:XXXXXXXXX

课程论文成绩：

任课教师：XXXXX

2013年11月15日

自适应控制综述与应用

一．前言

对于系统辨识与自适应控制这门课，前部分主要讲了系统辨识的经典方法

（阶跃响应法、频率响应法、相关分析法）与现代方法（最小二乘法、随机逼近

法、极大似然法、预报误差法）。对于系统辨识，简单的说就是数学建模，建立

黑箱系统的输入输出关系；而其主要分为结构辨识（n）与参数辨识（a、b）这

两个任务。

由于在课上刘老师对系统辨识部分讲的比较详细，在此不再赘述，下面讨论

自适应控制部分的相关内容。

对于自适应控制的概念，我觉得具备以下特点的控制系统，可以称为自适应

控制系统：

1、在线进行系统结构和参数辨识或系统性能指标的度量，以便得到系统当

前状态的改变情况。

2、按一定的规律确定当前的控制策略。

3、在线修改控制器的参数或可调系统的输入信号。

二．自适应控制综述

1.常规控制系统与自适应控制系统比较

（1）控制器结构不同

在传统的控制理论与控制工程中，常规控制系统的结构主要由控制器、控制

对象以及反馈控制回路组成。

而自适应控制系统主要由控制器、控制对象、自适应器及反馈控制回路和自

适应控制回路组成。

（2）适用的对象与条件不同

传统的控制理论与控制工程中，当对象是线性定常、并且完全已知的时候，

才能进行分析和控制器设计。无论采用频域方法，还是状态空间方法，对象一定

是已知的。这类方法称为基于完全模型的方法。在模型能够精确地描述实际对象

时，基于完全模型的控制方法可以进行各种分析、综合，并得到可靠、精确和满

意的控制效果。

然而,有一些实际被控系统的数学模型是很难事先通过机理建模或离线系统

辨识来确知的,或者它们的数学模型的某些参数或结构是处于变化之中的.对于这

类事先难以确定数学模型的系统,通过事先整定好控制器参数的常规控制往往难

以对付。

面对上述系统特性未知或经常处于变化之中而无法完全事先确定的情况,如

何设计一个满意的控制系统,使得能主动适应这些特性未知或变化的情况,这就

是自适应控制所要研究解决的问题.自适应控制的基本思想是:在控制系统的运行

过程中,系统本身不断地测量被控系统的状态、性能和参数,从而“认识”或“掌

握”系统当前的运行指标并与期望的指标相比较,进而作出决策,来改变控制器的

结构、参数或根据自适应规律来改变控制作用，以保证系统运行在某种意义下的

最优或次优状态。按这种思想建立起来的控制系统就称为自适应控制系统。

直观地讲，自适应控制器是这样一种控制器，能修正自己的特性以响应过程

和扰动的动力学特性的变化。

自适应控制的基本思想是：在控制系统的运行过程中，系统本身不断的测量

被控系统的状态、性能和参数，从而“认识”或“掌握”系统当前的运行指标并

与期望的指标相比较，进而做出决策，来改变控制器的结构、参数或根据自适应

规律来改变控制作用，以保证系统运行在某种意义下的最优或次优状态。

按这种思想建立起来的控制系统就称为自适应控制系统。自适应控制是主动

去适应这些系统或环境的变化，而其他控制方法是被动地、以不变应万变地靠系

统本身设计时所考虑的稳定裕度或鲁棒性克服或降低这些变化所带来的对系统

稳定性和性能指标的影响。好的自适应控制方法能在一定程度上适应被控系统的

参数大范围的变化，使控制系统不仅能稳定运行，而且保持某种意义下的最优或

接近最优。