基于u-模型非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)自適應(yīng)控制方法的研究及應(yīng)用

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1、摘要非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的自適應(yīng)控制方法研究是目前重要研究領(lǐng)域。而一個(gè)合適或者通用數(shù)學(xué)模型,對(duì)于研究非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的自適應(yīng)控制方法至關(guān)重要。但研究中,主要困難是沒有通用的模型結(jié)構(gòu)框架,使其能夠準(zhǔn)確的表達(dá)非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),或者非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的模型結(jié)構(gòu)和參數(shù)過于復(fù)雜。造成基于每一種非線性動(dòng)態(tài)模型設(shè)計(jì)的控制器,沒有一種標(biāo)準(zhǔn)可尋。論文研究的目標(biāo)是:針對(duì)一類未知隨機(jī)非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng),基于控制數(shù)學(xué)原模型(簡(jiǎn)稱U.模型),即由被控對(duì)象的過去輸入數(shù)據(jù)等組成模型;設(shè)計(jì)一套自適應(yīng)控制準(zhǔn)則的標(biāo)準(zhǔn);考慮U.模型的系數(shù)完全未知,并有不確定因素影響系統(tǒng)。設(shè)計(jì)兩

2、種不同自適應(yīng)控制算法,分別為自適應(yīng)極點(diǎn)配置控制方法和徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法。在每種控制算法中,對(duì)U.模型代表不同非線性模型進(jìn)行仿真并對(duì)雙層卷焊管焊接溫度模型進(jìn)行仿真研究。基于U.模型的控制標(biāo)準(zhǔn)型,分別進(jìn)行了理論仿真和雙層卷焊管焊接過程的溫度控制實(shí)驗(yàn)。由于在理論仿真中,考慮到各種未知因素對(duì)系統(tǒng)的影響。焊管溫度控制中,U.模型可以方便、簡(jiǎn)潔的表示未知焊管焊接溫度模型。通過理論仿真和雙層卷焊管焊接過程的溫度控制實(shí)驗(yàn),得到如下結(jié)論:1)U.模型可以廣泛的表示一類(平滑的多項(xiàng)式)非線性動(dòng)態(tài)未知系統(tǒng);2)基于U.模型設(shè)計(jì)的控制標(biāo)準(zhǔn)在理論和

3、實(shí)際應(yīng)用是可行的:3)U.模型可以方便建立、分析、研究和設(shè)計(jì)非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型。關(guān)鍵詞非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng);U.模型;自適應(yīng)控制;徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制;焊管焊接過程AbstraCtneresearch徹adaptivecontroliS觚iIIlport枷丘eldbased0nthenonlineaurdynamicplants.However,theappropriateorgeneralmathematicmodelfbrstlldyingthenonliIleardynamicsystemofadaptivecontrolm

4、ethodisimport蛆t.ButiIlthestudies,tllemailldif!ficultyisnogeneralmodelstmcturalframe,whichisa_bletoacalT.Itelyexpressnonlineardynamicsystemstmcture,0fnOnlineaLrdyn鋤icsystemmodelstnlcture鋤dp鋤吼eterist00complex.砧laboveare西vingrisetonohaVest鋤dardtotrack,becauseeachcontr0

5、UerhaveitselfdesigIlingmethodS.Thetopicresearchobiectivesare:foraclassofuIllmownnonlinearstochasticdvn鋤icsvstem,basedoncontrolmathematicaloriginalmodelU·Model(composedbycontrolledplantspastinputdataf0咖edmodel),desi印柚ad印tiVecontrolcntenast卸dard.ConsideTU.Modelcoe蚯cie

6、nts鋤dthereiscompletelyunkIlownuncertaIntyfactorSinfluencingsystem.Des徊附odifferentadaptiVecontrola190rithms,respectlVelyadaptivepolesplacementcontrolmethod強(qiáng)dRBFneuralnetworkmethod.IIleachcontrolalgorithmforU.ModelrepresentdifferentnonlinearsimulationmodelaIldthcimode

7、lofdoubleweldingpipebased0ntheU-M0delissimulated.Based0nthecontrolstandaurdU.MOdel,respectiVelyforca盯yingOnthetheOrylssimulationandthedoubleweldedpipeofweldingprocess0ntemperaturecontr0Ilsexperiment.Becauseilltheorysimulation,considerallsonsofunl【110wnfactorso“hesys

8、tem0finnuence.Weldingpipetemperaturecontrol,U·ModelcanbeconVenlent,conciserepresentationofthehnkno、Ⅳnweldingpipemodel.17hrouglltlleoretica

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