第1章 概论
§1.1 自适应控制系统的研究对象和特点
1.1.1 自适应控制问题的提出
在控制工程中,有各种各样的被控对象,它们的结构、复杂程度和环境条件可能各不相同,但对它们施加控制的目的却是基本相同的,都是为了使它们的状态或运动轨迹符合某个预定要求,即使被控对象的运行性能满足预定的性能指标。被控对象的运行状态或运动轨迹称为被控过程,或简称为过程。显然,过程不仅与被控系统本身有关,还与对象所处的环境有关。因此,在综合控制作用时,必须把对象和它所处的环境统一地加以考虑。本书把被控对象和它所处的环境称为被控系统,由被控系统及其控制器所组成的整体称为控制系统,简称系统。过程和被控系统并没有什么本质差别,只是强调的**不同而已。控制系统的组成如图1—1—1所示。
如果过程的脉冲响应函数或传递函数已知,可以用经典控制理论设计控制器,使控制系统的过渡过程指标(超调量、振荡次数、调节时间)、通频带等满足要求。如果过程的运动方程已知,可以用*优控制理论设计*优控制器,使控制系统的某项性能指标*优。然而实际上在许多工程中,被控对象或过程的数学模型事先是难以确定的,即使在某一条件下被确定了的数��模型,在工况和条件改变后,其动态参数乃至于模型的结构仍经常发生变化。例如飞机由于近地点和高空的空气密度不同,其动力学特性变化很大,因此,其控制特性随高度、飞行速度的不同而变化,一些参数的变化率可达10%~50%;导弹在飞行过程中,其质量和**位置会随着燃料的消耗而改变,这也会影响其数学模型的参数。这种变化的例子在过程控制、电力拖动、船舶控制和冶金过程等方面还有很多。
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