迭代學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用.pdf

1、浙江大學(xué)博士學(xué)位論文迭代學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用姓名：劉山申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：控制科學(xué)與工程指導(dǎo)教師：吳鐵軍2002.5.1fI摘要時(shí)，該迭代學(xué)習(xí)控制能夠使得迭代輸出軌跡收斂到期望軌跡鄰域內(nèi)的頻域充分條件。依據(jù)此頻域條件，利用結(jié)構(gòu)奇異值理論和魯棒性能的∥綜合方法得到了抗擾動(dòng)和初態(tài)偏移的魯棒迭代學(xué)習(xí)控制算法。5、根據(jù)通用的開閉環(huán)綜合迭代學(xué)習(xí)控制結(jié)構(gòu)，給出了在期望軌跡慢變時(shí)，抗擾動(dòng)和初態(tài)偏移的迭代學(xué)習(xí)控制魯棒收斂的頻域充分條件。依據(jù)此條件

2、，針對(duì)具有乘性不確定性的線性系統(tǒng)，利用線性分式變換，結(jié)構(gòu)奇異值理論和魯棒性能的∥綜合方法，給出了將反饋?zhàn)饔门c前饋?zhàn)饔靡惑w化計(jì)算和分步計(jì)算的兩種魯棒迭代學(xué)習(xí)控制設(shè)計(jì)方法。6、針對(duì)具有乘性不確定性的線性系統(tǒng)，同時(shí)考慮系統(tǒng)不確定性對(duì)反饋閉環(huán)控制和前饋迭代學(xué)習(xí)控制的影響，給出了保證開閉環(huán)迭代學(xué)習(xí)控制的輸出軌跡誤差在有限時(shí)間段上魯棒收斂的充分條件。根據(jù)此充分條件，提出了一種分步設(shè)計(jì)魯棒開閉環(huán)綜合迭代學(xué)習(xí)控制律的算法。該算法利用H。優(yōu)化方法設(shè)計(jì)反饋

3、控制器和采用固定步長(zhǎng)的梯度下降法設(shè)計(jì)前饋控制器。由于前饋?zhàn)饔迷跁r(shí)域上考慮，克服了在頻域上迭代學(xué)習(xí)控制收斂條件苛刻的缺點(diǎn)。7、針對(duì)存在擾動(dòng)的未知非線性系統(tǒng)，利用小波逼近將系統(tǒng)參數(shù)化，結(jié)合變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)，提出了一種魯棒迭代學(xué)習(xí)控制算法。該算法采用迭代學(xué)習(xí)的方式修正小波逼近的系數(shù)，利用具有死區(qū)的滑模變結(jié)構(gòu)技術(shù)保證算法的魯棒收斂性。收斂性分析表明，每次迭代學(xué)習(xí)都將減小所得到的逼近系數(shù)與最佳系數(shù)的差異，因此，期望軌跡變化后，該算法針對(duì)以前軌跡的學(xué)

4、習(xí)結(jié)果仍然可以起作用，部分克服了傳統(tǒng)迭代學(xué)習(xí)控制的學(xué)習(xí)結(jié)果僅對(duì)某一特定軌跡有效的缺點(diǎn)。8、利用無(wú)縫鋼管張減過(guò)程周期重復(fù)生產(chǎn)的特點(diǎn)，基于迭代學(xué)習(xí)控制思想，根據(jù)張減過(guò)程軋制前后鋼管壁厚的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和鋼管的特征數(shù)據(jù)，提出了無(wú)縫鋼管張減過(guò)程的平均壁厚控制和管端增厚控制的迭代學(xué)習(xí)控制算法。該控制技術(shù)在張減軋制過(guò)程中在線自適應(yīng)調(diào)整各軋制機(jī)架的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速分布和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)速分布，補(bǔ)償由物理參數(shù)的時(shí)變不確定性和建模誤差造成的軋輥轉(zhuǎn)速分布參數(shù)誤差，以減少鋼管平均壁

5、厚偏差和管端增厚段長(zhǎng)度，從而達(dá)到提高鋼管產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)收得率的目的。該算法不依賴張減機(jī)的數(shù)學(xué)模型，簡(jiǎn)單實(shí)用，避免了復(fù)雜的模型計(jì)算，可以滿足實(shí)際生產(chǎn)實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)快速性的要求。該技術(shù)在寶鋼鋼管分公司張減機(jī)上的實(shí)際應(yīng)用的效果表明了它的有效性。H，l、／關(guān)鍵詞：迭代學(xué)習(xí)控制，(最優(yōu)化指標(biāo)J梯度下降法，非最小相位系統(tǒng)，穩(wěn)定逆，魯棒收斂性，(不確定系統(tǒng)，輸入輸出干擾，初始狀態(tài)偏移，期望軌跡慢變，Hco優(yōu)化控制，結(jié)構(gòu)奇異值，／∥綜合方法，黝、波