自适应控制

自适应控制和常规的反馈控制和 最优控制一样,也是一种基于 数学模型的控制方法,所不同的只是自适应控制所依据的关于模型和扰动的先验知识比较少,需要在系统的运行过程中去不断提取有关模型的信息,使模型逐步完善。具体地说,可以依据对象的输入输出数据,不断地辨识模型参数,这个过程称为系统的在线辩识。随着生产过程的不断进行,通过在线辩识,模型会变得越来越准确,越来越接近于实际。既然模型在不断的改进,显然,基于这种模型综合出来的控制作用也将随之不断的改进。在这个意义下,控制系统具有一定的适应能力。比如说,当系统在设计阶段,由于对象特性的初始信息比较缺乏,系统在刚开始投入运行时可能性能不理想,但是只要经过一段时间的运行,通过在线辩识和控制以后,控制系统逐渐适应,最终将自身调整到一个满意的工作状态。再比如某些控制对象,其特性可能在运行过程中要发生较大的变化,但通过在线辩识和改变控制器参数,系统也能逐渐适应。
常规的 反馈控制系统对于系统内部特性的变化和外部扰动的影响都具有一定的抑制能力,但是由于控制器参数是固定的,所以当系统内部特性变化或者外部扰动的变化幅度很大时,系统的性能常常会大幅度下降,甚至是不稳定。所以对那些对象特性或扰动特性变化范围很大,同时又要求经常保持高性能指标的一类系统,采取自适应控制是合适的。但是同时也应当指出,自适应控制比常规反馈控制要复杂的多,成本也高的多,因此只是在用常规反馈达不到所期望的性能时,才会考虑采用。

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