1 自适应控制综述 一 前言 传统的控制理论与控制工程中，当对象是线性定常、并且完全已知的时候，才能进行分析和控制器设计。无论是采用频域方法还是状态空间方法对象一定是已知的。这类方法称为基于完全模型的方法。在模型能够精确的描述实际对象时，基于完全模型的控制方法可以进行各种分析、综合，并得到可靠、精确和满意的控制效果。因此，在控制工程中，要成功设计一个良好的控制系统，不论是通常的反馈控制系统或是最优控制系统，都需要掌握好被控系统的数学模型。 然而，有一些实际被控系统的数学模型是很难事先通过机理建模或离线系统辨识来确知的，或者它们的数学模型的某些参数或结构是处于变化之中的。对于这些事先难以确定数学模型的系统，通过事先鉴定好控制器参数的常规控制难以应付。 面对这些系统特性未知或经常处于变化之中而无法完全事先确定的情况，如何设计一个满意的控制系统，使得能主动适应这些特性未知或变化的情况，这就是自适应控制所要解决的问题。 自适应控制的基本思想是：在控制系统的运行过程中，系统本身不断的测量被控系统的状态、性能和参数，从而“认识”或“掌握”系统当前的运行指标并与期望的指标相比较，进而做出决策，来改变控制器的结构、参数或根据自适应规律来改变控制作用，以保证系统运行在某种意义下的最优或次优状态。 按这种思想建立起来的控制系统就称为自适应控制系统。自适应控制是主动去适应这些系统或环境的变化，而其他控制方法是被动地、以不变应万变地靠系统本身设计时所考虑的稳定裕度或鲁棒性克服或降低这些变化所带来的对系统稳定性和性能指标的影响。好的自适应控制方法能在一定程度上适应被控系统的参数大范围的变化，使控制系统不仅能稳定运行，而且保 2 持 某 种 意 义 下 的 最 优 或 接 近 最 优 。 自 适 应 控 制 也 是 一 种 基 于 模 型 的 方 法 ， 与 基 于 完 全 模 型 的 控 制 方 法 相比 ， 它 所 以 来 的 关 于 模 型 和 扰 动 的 先 验 知 识 比 较 少 ， 自 适 应 控 制 策 略 可 以 在运 行 过 程 中 不 断 提 取 有 关 模 型 的 信 息 ， 自 动 地 使 模 型 逐 渐 完 善 。 不 同 的 学 者 给 予 自 适 应 控 制 不 同 的 定 义 ， 但 自 适 应 控 制 系 统 必 须 具 有 三个 特 征 或 功 能 ： （...
