非標(biāo)準(zhǔn)條件下的迭代學(xué)習(xí)控制設(shè)計(jì).pdf

1、迭代學(xué)習(xí)控制作為現(xiàn)代控制理論的重要分支之一，其高精度的軌跡跟蹤能力一直為人所稱道。但實(shí)際控制系統(tǒng)中普遍存在的各種非標(biāo)準(zhǔn)條件，如含結(jié)構(gòu)不確定性、輸入輸出擾動(dòng)、初態(tài)偏移和軌跡變化等，往往使得標(biāo)準(zhǔn)條件下收斂的學(xué)習(xí)律無法滿足原有條件，甚至于發(fā)散。這同時(shí)也影響到迭代學(xué)習(xí)控制的大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。因此，研究在非標(biāo)準(zhǔn)條件下依然收斂的迭代學(xué)習(xí)律，并保證魯棒跟蹤性能，就顯得十分重要了。 本文著重研究在各種非標(biāo)準(zhǔn)條件下迭代學(xué)習(xí)控制的設(shè)計(jì)問題。針對(duì)含未知

2、有界擾動(dòng)的系統(tǒng)，采用前饋一反饋分部設(shè)計(jì)法，將迭代學(xué)習(xí)控制的設(shè)計(jì)問題轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)H<,∞>問題后求解；針對(duì)系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)不確定性問題，將前饋—反饋?zhàn)饕惑w化設(shè)計(jì)，并將該問題轉(zhuǎn)化為魯棒優(yōu)化問題后求解；針對(duì)輸入輸出擾動(dòng)、初態(tài)偏移等非標(biāo)準(zhǔn)問題，設(shè)計(jì)抗干擾的改進(jìn)型算法；針對(duì)軌跡變化等非標(biāo)準(zhǔn)問題，采用軌跡學(xué)習(xí)的策略以獲得最優(yōu)輸入初值的估計(jì)，從而加快收斂速度、改進(jìn)瞬態(tài)響應(yīng)性能等；最后以工業(yè)機(jī)械臂為仿真對(duì)象來驗(yàn)證算法的有效性。主要成果有： (1)考慮

3、一類受未知有界干擾影響的線性系統(tǒng)，通過魯棒迭代學(xué)習(xí)控制分部設(shè)計(jì)法來改善其跟蹤性能；首先將該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)下的迭代學(xué)習(xí)律收斂條件轉(zhuǎn)化為模型匹配問題，然后利用標(biāo)準(zhǔn)H<,∞>方法求解；最后對(duì)線性化后的工業(yè)機(jī)械臂作仿真，驗(yàn)證了算法的有效性； (2)考慮系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)不確定性問題，運(yùn)用魯棒迭代學(xué)習(xí)控制的綜合設(shè)計(jì)法，將反饋控制器與前饋控制器作關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)，并將其轉(zhuǎn)化為二自由度的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)問題；而后分析該設(shè)計(jì)下的學(xué)習(xí)律收斂條件，并利用結(jié)構(gòu)奇異值及μ綜合等魯