一种改进的自适应对偶控制算法

2012年03月07日10:04:19 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

关键字：通信

杨慧中，苏思贤
江南大学通信与控制工程学院，江苏无锡　

摘　　　要：针对自适应对偶控制算法难以克服关断现象的问题，提出了一种改进的对偶控制算法。通过协方差矩阵中特征值和当前控制量在数量级上的比例关系，按照当前控制量的大小，调整抑制作用在以控制量为中心的一定范围内，实现动态调整谨慎控制作用的控制律，使得谨慎控制的抑制作用不会因为模型失配而变得过大。仿真结果表明，这种根据实际情况而动态调整参数的对偶控制算法可以有效克服关断现象，表现出良好的控制品质。

关　键　词：自适应对偶控制；ＡＲＭＡＸ模型；关断现象；谨慎控制

１　引　言
１９６０年苏联学者Ｆｅｌｄｂａｕｍ提出了对偶控制的思想［１］（Ｄｕａｌｃｏｎｔｒｏｌ），其控制效果要好于普通的自适应控制。一些典型的自适应控制方法都可以改进成相应的对偶控制算法，比如，极点配置自适应对偶控制［２３］，间接自适应对偶控制［４］，模型参考自适应对偶控制等［５］。但是，目前对自适应对偶控制方面的研究还不够普遍，这主要是由于对偶控制的复杂性，可实现性，以及所谓的“关断”现象［６］的发生。文献［７］中陈翰馥和郭雷在控制信号或目标参考轨迹中加入一个外部激励信号，以达到激发过程各种模态、降低参数不确定性的目的。文献［８］中Ａｌｓｔｅｒ和Ｂｅｌａｎｇｅｒ通过在谨慎控制器的基础上增加一个关于参数估计误差协方差矩阵逆的迹的约束方程，但这种方案不能完全防止“关断现象”。本文设计了一种可以动态调整对偶控制的方法，通过检测参数估计方差和当前控制量的大小，将方差矩阵的特征值约束在以控制量的值为中心的一个理想的范围内，并随着每次采样的估计方差和控制量的变化而不断调整。这种算法具有自适应性，避免了对象特性发生突变会引起系统大扰动的情况，使系统具有更好的鲁棒性和适应性。仿真结果表明了该算法的有效性。

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