摘要：为研究无模型自适应(MFA)控制算法在机器人控制领域的应用,设计了差动驱动的模块化移动机器人。在考虑非完整约束、MIMO、饱和约束等特点基础上,建立了以差动驱动电机脉宽调制(PWM)信号为输入、以机器人方位角和线速度为输出的无模型自适应控制系统;为提高运算速度并减少运算量,使用最小二乘原理设计了新的伪偏导数和控制律在线估计算法。仿真结果表明,该方法具有鲁棒性强、响应速度快及控制精度高的特点,其性能优于传统的PID控制。

摘要：针对循环流化床锅炉燃烧系统具有非线性、强耦合、大惯性、大滞后的特性,在对无模型自适应控制算法改进的基础上,利用模糊控制适应性强的特点,设计出了无模型自适应控制器,实现了对循环流化床燃烧系统的四个子系统的控制。MATLAB仿真结果表明,改进后的无模型自适应控制器的控制性能更好、响应速度更快、计算量更小。

摘要：针对伞翼飞行器强非线性特点,本文使用基于数据驱动的控制方法——基于迭代反馈调参的无模型自适应控制方法(IFT-MFAC)设计伞翼飞行器控制系统,该方法在构建过程中仅利用系统的输入和输出数据,不需要构建动力学模型。本文首先介绍了无模型自适应控制方法(MFAC)的构建过程,并进行了简洁的稳定性分析,然后采用迭代反馈调参方法对无模型自适应控制方法的两个步长因子进行迭代调参。为验证该方法的控制效果,对IFT-MFAC与PID控制、主动抗干扰控制(ADRC)和MFAC进行了一系列仿真对比,结果显示,IFT-MFAC控制器在复杂环境下的控制效果更好,尤其是在随机扰动环境下对折线轨迹的跟踪效果。

摘要：提出了一种基于观测器的采样数据无模型自适应控制方法,将无模型自适应控制从离散时间系统扩展到连续时间系统。提出了一种动态线性化方法,将一类高阶非线性非仿射连续时间系统转化为基于采样数据的非线性仿射输入输出数据模型;为了将系统的不确定性和未知非线性转化为未知的时变参数向量和非线性余项,分别设计了参数自适应更新律和扩展状态观测器对其进行估计和补偿。由此,提出了一种新的采样数据自适应控制律,包含了采样周期和更多过去时刻的输入输出信息,从而可提高系统的控制性能。仿真结果表明所提出方法是有效的。

摘要：针对传统动态电压恢复器(DVR)控制系统稳态误差大、对电网中扰动不敏感和负载变化时适应能力差等缺点,结合无模型自适应控制(MFAC)和模糊控制的适应性强的特点,设计了模糊无模型自适应控制器,将其应用到DVR控制系统中,对其逆变器进行控制,产生补偿电压以使稳定负载电压。利用Matlab/Simulink对该系统进行仿真研究;仿真结果表明与传统的前馈控制相比,模糊无模型控制更稳定,具有较好的鲁棒性和负载适应能力,并且响应时间较短,应用到DVR控制系统中效果较好。

摘要：为解决磁耦合谐振式无线电能传输(magnetically coupled resonant wireless power transfer, MCR-WPT)系统因频率失谐而使得传输效率降低的问题,提出一种无模型自适应频率跟踪方法。该方法以发射端电流和电压间的相位差值为控制器输入,以控制器输出来调控发射端的交流电源频率;控制器设计不依赖于系统的精确数学模型,而且可通过伪雅可比矩阵的自适应估计律来提高应对发射端频率失谐的控制自适应性。MCRWPT系统的控制仿真结果表明,相比传统的PI控制,该方法不仅在较长的无线传输距离情况下能实现维持系统发射端的谐振工作状态,而且具有更好的谐振频率跟踪性能,对保持较高的系统无线电能传输效率具有明显优势。

摘要：近年来,开关电源正朝着智能化、数字化方向发展,数字电源需要精准可靠的控制算法。针对不易建立数学模型的非线性电源系统较难选择合适的控制算法的问题,对无模型自适应控制(Model-Free Adaptive Control,MFAC)算法进行了研究,并基于该算法设计实现了一款180 V输入、2000 V输出的数字电源。该电源以STM32F103为主控芯片、LLC拓扑为主电路,通过MFAC算法改变PWM占空比,并实现对电源系统的监测、控制、通信、显示等功能。实验表明,将MFAC算法应用在LLC拓扑中能够对电源系统实现较好地控制,并能够稳定可靠工作、达到指标要求。实验验证了MFAC算法在LLC拓扑中应用的可行性。

摘要：将无模型自适应控制方法应用到供水系统压力调节和流量控制中。该系统控制器的设计不依赖于具体的数学模型,是直接基于一个伪偏导数的向量;该伪偏导数是通过一个参数估计算法,并根据供水系统中已有的相关信息在线导出;最后,利用Matlab软件进行仿真分析。仿真分析验证了该控制方法可以提高自动供水系统的灵敏度和稳定性,使整个系统快速地达到稳定的工作状态。

摘要：针对直线电机对扰动和系统参数变化的敏感性和由于摩擦力和推力脉动使系统具有明显的非线性特性,设计了基于C-SPACE实时仿真系统的无模型控制器,用Matlab/Simulink搭建了控制算法,并进行了硬件在回路仿真,采用基于紧格式线性化方法的无模型自适应控制方法,对应用C-SPACE实时仿真系统进行了算法分析。此外,对无模型控制算法和常规PID算法进行了分析比较,实验结果表明,无模型自适应控制算法在控制直线电机时的控制效果都要优于PID控制,比PID算法更为简洁化。

摘要：针对船舶光伏发电系统输出功率优化控制问题,并充分考虑复杂海况天气、船舶横摇和海盐结晶导致的船舶光伏发电系统模型参数时变,提出一种船舶光伏发电最大功率点跟踪无模型自适应控制方法。首先,根据光伏发电系统的输出和输入数据建立了离散非线性系统;其次,采用基于紧格式动态线性化的数据模型设计最大功率点跟踪无模型自适应控制器;最后,给出了伪偏导数估计算法。通过对比仿真实验,所提控制方法提高了船舶光伏发电系统的输出功率的稳定性。在恒定25℃环境温度及辐照度900 W·m^(-2)下,采用无模型自适应控制和基于扰动观察法的最大功率点跟踪时间分别为0.1、0.3 s,功率振荡幅度分别为5、18 W;在2 s时刻辐照度变化为500 W·m^(-2)时,采用无模型自适应控制和基于扰动观察法的最大功率点跟踪时间分别为0.02、0.06 s,功率振荡幅度分别为100、250 W。可以看出,采用无模型自适应控制的最大功率点跟踪方法可改善船舶光伏系统最大功率跟踪性能,验证了所提控制方法的有效性和优越性。