【摘 要】
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在科学技术高度发达的今天,现代工业对系统控制精度的要求不断提高,通过建立系统的精确模型来对其进行控制变得越来越困难。与此同时,在如今的信息社会,大量信息和数据不断产
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在科学技术高度发达的今天,现代工业对系统控制精度的要求不断提高,通过建立系统的精确模型来对其进行控制变得越来越困难。与此同时,在如今的信息社会,大量信息和数据不断产生,反映着工业生产过程中被控系统的工艺变化等相关信息。如何充分利用数据中包含的大量信息,在难以建立被控系统精确数学模型的条件下,实现对生产过程的优化控制,数据驱动控制方法受到了越来越多的重视。数据驱动这一概念最早起源于计算机科学与计算智能领域,近些年被应用到控制领域。去伪控制方法属于数据驱动控制的一种,它直接从系统的输入输出数据入手,对系统进行控制。本文在以往去伪控制研究的基础上,将该控制方法扩展到时变系统,提出了一种新的带有衰减记忆因子的代价函数,并将其与新的控制器切换算法结合,以PID控制器作为其候选控制器集合,构成了时变系统的去伪自适应PID控制。本文首先将PID控制器的不同参数集合作为候选控制器集合,并对其做出一定的改进,与去伪自适应控制相结合,形成了去伪自适应PID控制。其次,针对时变系统,在原有控制器代价函数的基础上,提出了带有衰减记忆因子的代价函数,用以加快控制器切换速度和减小切换时的瞬时响应。同时根据新的代价函数的特点,结合了一种新的控制器切换算法LICLA,并将其与原控制器切换算法进行比较,理论说明了其对系统性能提升的有效性。再次,为确保时变系统在进行控制器切换时的稳定性,给出了基于原稳定性定义的新的稳定性定义。同时在这一稳定性定义的基础上,对去伪自适应系统的稳定性重新给出了新的分析以及证明。说明了针对时变系统,去伪自适应控制可有效保证系统的稳定性。最后,根据之前的理论分析给出仿真验证。通过仿真结果表明,衰减记忆因子的引入,有利于在时变系统中,在保证系统稳定性的前提下,系统可以以一个更快的速度和更小的瞬时响应,切换到一个稳定的控制器。
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