[發明專利]一種直接自適應控制方法及裝置

在審

• 申請號: 201611147492.2
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106773688A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 劉治;蘇曉航;賴冠宇;白亞男
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 張春水,唐京橋

1.一種直接自適應控制方法，其特征在于，包括：

根據控制系統中存在的死區和故障非線性，建立死區和故障非線性的動態模型；

通過構造死區的逆函數，對死區非線性的動態模型進行逆補償；

對所述逆補償所產生的補償誤差和存在于死區執行器中的故障非線性動力學模型進行補償。

2.根據權利要求1所述的直接自適應控制方法，其特征在于，根據控制系統中存在的死區和故障非線性，建立死區和故障非線性的動態模型前還包括：

根據帶有未知控制系數的非線性系統定義執行器輸入τ_j(j＝1,2,...,q)和執行器輸出u_j(j＝1,2,...,q)；

其中x∈Rⁿ是狀態變量，y∈R是系統輸出，u_j(j＝1,2,...,q)表示系統的第j個控制輸入，f_i(x)∈Rⁿ(i＝1,2,...,p)和g_j(x)∈Rⁿ(j＝1,2,...,q)是未知的光滑函數，θ_i(i＝1,2,...,p)和b_j(j＝1,2,...,q)是未知控制系數。

3.根據權利要求1所述的直接自適應控制方法，其特征在于，根據控制系統中存在的死區和故障非線性，建立死區和故障非線性的動態模型具體包括：

據獲取到的控制系統中非線性，對存在于第j個執行器中的死區非線性，確定執行器的動態模型為u_j＝D(τ_j),j＝1,2,...,q；

其中其中d_{_}＜0,d₊＞0，m_r,m_l是未知常數，[d_{_},d₊]表示死區區間，死區的參數滿足m_r≥m_r0，m_l≥m_l0，其中m_r.m_l是兩個正常數。

4.根據權利要求3所述的直接自適應控制方法，其特征在于，通過構造死區的逆函數，對死區非線性的動態模型進行逆補償具體包括：

通過構造死區的逆函數得到

根據所述逆函數確定所述死區非線性的所述動態模型為其中，執行器輸入τ_j為

計算出虛擬控制器輸入v_j和設計逆模塊輸入v_dj之間的誤差為其中D_Nj為有界值，為

5.根據權利要求4所述的直接自適應控制方法，其特征在于，對所述逆補償所產生的補償誤差和存在于死區執行器中的故障非線性動力學模型進行補償具體包括：

根據控制系統中存在的故障非線性，建立故障非線性的動態模型為為ρ_jv_sj＝0,j＝1,2,...,q，其中ρ_j∈[0,1)，v_sj和t_iF是未知常數；

根據故障非線性的動態模型對存在于控制系統中的死區逆補償誤差和故障非線性進行自適應補償。

6.一種直接自適應控制裝置，其特征在于，包括：

確定單元，用于根據控制系統中存在的死區和故障非線性，建立死區和故障非線性的動態模型；

死區補償單元，用于通過構造死區的逆函數，對死區非線性的動態模型進行逆補償；

逆補償誤差和故障消除單元，用于對所述逆補償所產生的補償誤差和存在于死區執行器中的故障非線性動力學模型進行補償。