摘要：文章针对环卫车辆轨迹跟踪系统机理建模复杂、模型时变、跟踪控制精度要求高等问题,提出一种基于数据驱动的偏格式动态线性化的改进无模型自适应控制方案(iPFDL-MFAC)。首先,采用无模型自适应控制理论中的伪梯度概念,将难以精确建模的环卫车辆轨迹跟踪系统沿时间轴方向动态线性化,得到等效的偏格式数据驱动模型;其次,设计带有时变比例控制项和时变积分控制项的偏格式无模型自适应控制算法,同时制定对应的伪梯度参数估计策略以及伪梯度参数估计重置算法,这大大增强了控制方案的通用性、灵活性与自适应性。在此基础上,将iPFDL-MFAC方案与传统的无模型控制方法进行对比分析。仿真结果表明,在相同的控制参数下,iPFDL-MFAC方案具有更快跟踪响应较小的超调,能有力验证所提方法的有效性。

摘要：给出了无模型控制的定义,并对已存在的无模型控制方法进行了分类．综述了无模型自适应控制理论和方法的现状和进展．讨论了无模型自适应控制与其他控制方法的主要区别,提出了两种无模型自适应控制方法与已有基于模型的控制方法优势互补的模块化设计方案,提出了有待于进一步研究的问题．

摘要：针对一类离散时间非线性系统,提出一种基于虚拟参考反馈整定的改进无模型自适应控制方案.首先,利用动态线性化方法给出非线性系统的紧格式动态线性化模型;然后,基于优化技术设计控制算法和伪偏导数估计算法;最后,设计基于虚拟参考反馈整定的伪偏导数初值和重置值的估计算法.该控制方案设计仅依赖于被控系统的输入和输出数据,且能保证闭环系统的稳定性和收敛性.仿真比较结果验证了所提出方法的有效性.

摘要：针对熔化极气体保护焊中电流与弧长非线性时变系统难以建立精确的模型,且在焊接过程中,系统存在各类不确定因素并易受到内外界扰动的问题,提出一种改进的无模型自适应控制方法。首先,设计了带有可测与不可测干扰以及不确定因素的动态线性化泛模型,采用参数估计算法在线估计伪偏导数,引入干扰观测器实时补偿逼近内外界扰动和不确定因素;进而,通过构建准则函数设计出弧长系统的控制律通,在此基础上,得到改进的无模型自适应控制方案;最后,证明了该方法的鲁棒稳定性。仿真结果表明:与现有无模型自适应控制方案相比,所提出方法具有良好的跟踪性能和更快的响应速度;当焊接过程中遇到可测和不可测干扰以及不确定因素时,所提出的控制方法具有更强的鲁棒性,从而确保了焊接过程中弧长的稳定和较好的控制品质。

摘要：建立了风力发电机独立变桨距系统的线性化模型。为了便于控制器设计,通过Park坐标变换将叶根的弯矩转换到两个固定的直交坐标系,对两个坐标系分别设计无模型自适应控制器进行载荷控制。在NREL建立的风力发电机模型FAST上对设计好的控制器进行了验证,结果表明基于MFA的独立变桨距控制器可以有效消除风力机上的不平衡载荷。与统一变桨距控制相比,叶轮俯仰弯矩最大峰值减小62.5%,偏转弯矩最大峰值减小60.1%,独立变桨距技术的采用对功率的输出影响不大。

摘要：针对燃气轮机转速控制问题,提出一种基于PI控制与数据驱动的无模型自适应控制结合的控制器设计。以建立的燃气轮机慢车速度以上模型为研究对象,在通过遗传算法整定出最优PI控制器参数的基础上,通过对传统PI控制器的积分环节与紧格式无模型自适应控制器的相似替换,使得控制器具有在线整定内部参数的优势,表现出更优的动态控制性能。仿真结果表明:所设计的基于PI与无模型自适应控制结合的控制器,较之基于遗传算法离线整定的最优PI控制器,在转速调整时具有更快的上升时间和调节时间,且对性能退化模型也能自适应地改善控制效果。该控制器设计基于PI控制进一步提高了控制品质,其自适应过程改善了系统的鲁棒性,基于PI结构的改进也具有工业应用前景。

摘要：将无模型自适应控制方法应用于遥控潜水器(ROV)定深控制当中。该控制方案的设计仅利用ROV的垂向推力输入数据和深度输出数据,用动态线性化时变模型替代ROV非线性系统模型,算法中不包含ROV模型及水动力参数信息。因此,解决了ROV因系统复杂、水动力参数难以确定,所导致的控制器设计复杂度高、控制效果不理想的问题。为了便于仿真,文章建立含有补偿参数的ROV简化模型,模型仅用于产生系统的I/O数据,不参与控制器的设计。仿真结果表明,在ROV定深控制当中,无模型自适应控制(MFAC)比PID控制具有更强的抗扰能力。此外,在欠阻尼ROV系统中,基于偏格式动态线性化的无模型自适应控制(PFDL-MFAC)方案相比于基于紧格式动态线性化的无模型自适应控制(CFDL-MFAC)方案具有更好的控制效果。

摘要：针对传感信号畸变、丢失等故障状态严重影响空间机械臂控制系统性能的问题,提出基于空间机械臂运动传感器故障观测的无模型自适应容错控制方法。采用动态线性化和递推参数估计思想设计传感故障监测器,实现对传感畸变及数据丢失等故障的判定,并进行运动状态预测估计;建立包含跟踪误差变化率项的无模型自适应控制准则函数,有效惩罚由传感故障引起的参数估计突变问题;设计面向柔性关节空间机械臂的新型传感容错无模型自适应控制(SFT-MFAC)算法。仿真结果表明,在不同传感故障情况下,所提控制策略均能快速准确识别传感故障信息,避免系统瞬时发散,有效延长系统响应时间,增加控制系统的鲁棒性。

摘要：针对自动泊车系统,提出了无模型自适应控制(Model-free adaptive control,MFAC)方案.控制方案的设计仅利用泊车系统的前轮转角输入数据和车身角输出数据,不包含车辆模型信息.因此,针对不同车型的自动泊车系统,该方案均能实现无模型自适应控制.为了改善期望轨迹的坐标跟踪误差,进一步提出基于坐标补偿的无模型自适应控制方案,该方案由控制算法、参数估计算法、参数重置算法和坐标补偿算法构成.针对不同车型不同泊车速度的仿真结果表明,基于坐标补偿的MFAC方案和原型MFAC方案均能较好地完成自动泊车过程,且基于坐标补偿的MFAC方案相比原型MFAC方案和PID控制方案,在轨迹坐标和车身角等方面均具有更小的跟踪误差和更快的响应速度.

摘要：针对复杂海况下船舶微电网由于负载投切导致频率偏移越限及船舶微电网二次调频控制器设计的问题,提出一种基于无模型自适应控制(MFAC)的船舶微电网二次调频控制策略。对包含未知船舶负载扰动的虚拟同步发电机转子运动方程进行离散化处理,通过紧格式动态线性化处理方法给出关于虚拟同步发电机输出角频率与虚拟输入机械功率离散后的数据模型,并将未知负载扰动合并到一个非线性项中;根据数据模型设计MFAC控制器,并给出伪偏导数估计算法;采用径向基神经网络观测器对包含船舶负载扰动的非线性项进行观测,并结合无模型自适应控制改进虚拟同步发电机控制策略,给出船舶负载扰动下的船舶微电网二次调频控制方案;构建船舶微电网二次调频系统;最后在仿真模型中验证了所提控制策略的准确性和有效性。