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发表于：2002-01-24 02:37:00

楼主

用自适应调节器有效抑制负载扰动传统的PID（比例-积分-微分）调节器由于采用了反馈控制，系统的静态特性有了很大的改善，同时动态特性也有了一定程度的改善，因此在工业领域有着广泛的应用。但是当系统的参数（比如负载）发生很大的变化或经常发生较大变化时，传统的PID（比例-积分-微分）调节器就不能适应了。自适应控制可以使被控对象的输出跟随参考模型，因此只要参考模型是线性定常的，被控对象的参数变化就可以有效地加以抑制，而这一点很容易满足。下面以直流电机为例。直流机(额定电压U=220V 额定电流I=80A 额定转速n=1000rpm)在给定为额定转速的情况下，先以空载启动，4秒钟后突然加上额定负载（折算成电流），分两种情况： 1. 用常规调节器的转速、电流双闭环调速系统。调节器按照通常的工程计算方法整定,转速、电流调节器均为PI(比例积分)调节器，因此系统的稳态误差为零。在动态特性方面：在刚启动时，必然有一些超调，然后稳定在额定转速上；当突然加上额定负载后，转速立即下降，经过一段时间的调整后，又回到额定值，这时的动态转速降落为30%左右。为了提高动态特性，转速、电流调节器都改为P(比例)调节器。此时的系统是有差的，稳态误差与系统的开环增益成反比。显然，P(比例)调节器增益越高，则稳态误差越小；但是受到系统的稳定条件的限制，该增益不能太大。在这个例子中，转速调节器的增益取10、电流调节器的增益取10，转速偏离额定值在9%左右。 2. 用自适应调节器的调速系统。参考模型以无零点的二阶系统为模型。模型参数可任意选取。为了抑制超调，选择了过阻尼的参数。自适应控制选取直接使用输出广义误差的自适应律（详细内容请参阅燕山大学吴士昌、臧瀛芝所著《自适应控制》一书）。因为自适应律中包含输出广义误差的积分，所以系统也是稳态无差的。再看动态特性：在刚启动时，无超调单调上升至额定值，这个响应过程与我们选取的参考模型在给定信号下的响应过程相吻合（这是模型参考自适应控制的特色）；当突然加上额定负载后，转速立即下降，但很快（调整时间比PI调节器小一个数量级）又回到额定值, 这时的动态转速降落小于3%。从以上的例子中可以看出，采用自适应控制的系统的静态特性、动态特性都非常好。当然，采用自适应控制的系统不仅可以有效地克服负载的变化，对其它系统参数的变化也能很有效地抑制；尤其是在被控对象参数经常有较大的变化或者被控对象的参数是未知的，甚至被控对象本身就是不稳定的系统的情况下，自适应控制有着常规PID调节器无法相比的控制能力。

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