[發(fā)明專利]一種重組式經(jīng)驗變換型迭代學(xué)習(xí)控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110020976.5
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112859598B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許長壽;劉作軍;劉磊;張杰;楊鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 王瑞

1.一種重組式經(jīng)驗變換型迭代學(xué)習(xí)控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1、給定一個重復(fù)工作的舊被控系統(tǒng)a，已知其歷次迭代學(xué)習(xí)控制經(jīng)驗數(shù)據(jù)，包括舊被控系統(tǒng)第i次迭代學(xué)習(xí)的控制經(jīng)驗序列u_a,i；

步驟2、以新被控系統(tǒng)b和舊被控系統(tǒng)a為對象，分別得到新被控系統(tǒng)和舊被控系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線；所述新被控系統(tǒng)為舊被控系統(tǒng)因元件更換或參數(shù)變化后得到的被控系統(tǒng)，因此，新被控系統(tǒng)與舊被控系統(tǒng)的期望軌跡相同，均用y_d表示；

步驟3、根據(jù)新被控系統(tǒng)和舊被控系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)曲線的慣性時間常數(shù)和阻尼特性，將新被控系統(tǒng)和舊被控系統(tǒng)分別進行建模，并進行單位脈沖沖激響應(yīng)的仿真分析，分別得到舊被控系統(tǒng)單位脈沖沖激響應(yīng)曲線和新被控系統(tǒng)單位脈沖沖激響應(yīng)曲線；再分別對舊被控系統(tǒng)單位脈沖沖激響應(yīng)曲線和新被控系統(tǒng)單位脈沖沖激響應(yīng)曲線進行離散化，得到舊被控系統(tǒng)單位脈沖沖激響應(yīng)的經(jīng)驗序列y_a和新被控系統(tǒng)單位脈沖沖激響應(yīng)的經(jīng)驗序列y_b；

步驟4、將步驟1的舊被控系統(tǒng)第i次迭代學(xué)習(xí)的控制經(jīng)驗序列u_a,i通過變換重組得到新被控系統(tǒng)初次迭代學(xué)習(xí)的控制經(jīng)驗序列u_b,0；

根據(jù)線性系統(tǒng)的能量守恒與疊加原理，存在如下關(guān)系：

式(3)中，y_a(0)表示舊被控系統(tǒng)初始時刻的單位脈沖沖激響應(yīng)的經(jīng)驗值；y_b(0)表示新被控系統(tǒng)初始時刻的單位脈沖沖激響應(yīng)的經(jīng)驗值；u_a,i(0)表示舊被控系統(tǒng)第i次迭代學(xué)習(xí)初始時刻的控制經(jīng)驗值；u_b,0(0)表示新被控系統(tǒng)初次迭代學(xué)習(xí)初始時刻的控制經(jīng)驗值；y_d(0)表示新被控系統(tǒng)和舊被控系統(tǒng)初始時刻的期望輸出值；

通過式(3)計算得到u_b,0(0)；將u_b,0(0)帶入變換重組公式的第二行關(guān)系式中，計算得到u_b,0(1)；以此類推，通過變換重組公式最終得到新被控系統(tǒng)初次迭代學(xué)習(xí)每個時刻的控制經(jīng)驗值u_b,0(j),j＝0,1,2...k；再將u_b,0(j),j＝0,1,2...k組合得到新被控系統(tǒng)初次迭代學(xué)習(xí)的控制經(jīng)驗序列u_b,0；

變換重組公式如式(4)所示：

式(4)中，y_d(1)表示新被控系統(tǒng)和舊被控系統(tǒng)在1時刻的期望輸出值；y_d(2)表示新被控系統(tǒng)和舊被控系統(tǒng)在2時刻的期望輸出值；

步驟5、將步驟4得到的新被控系統(tǒng)初次迭代學(xué)習(xí)的控制經(jīng)驗序列u_b,0作為新被控系統(tǒng)的輸入初值，根據(jù)式(6)進行新被控系統(tǒng)的迭代學(xué)習(xí)控制：

u_b,1(k)＝u_b,0(k)+L*e_b,0(k) (6)

式(6)中，u_b,1(k)表示新被控系統(tǒng)第1次迭代學(xué)習(xí)某一時刻k的控制經(jīng)驗值；L表示學(xué)習(xí)增益，為已知量；e_b,0(k)＝y(tǒng)_d(k)-y_b,0(k)，表示新被控系統(tǒng)某一時刻k的期望輸出值y_d(k)與初次迭代學(xué)習(xí)的實際輸出值y_b,0(k)之間的誤差。