一种伺服系统的无模型鲁棒自适应优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种伺服系统的鲁棒自适应优化方法，首先，在系统模型完全未知的情况下，给定初始稳定控制律，利用无模型自适应动态规划算法迭代得到最优控制律；然后，通过观测系统状态变量判断系统是否保持稳定；在参数跳变导致系统不稳定时，利用有限时间稳定条件得到新的稳定初始控制量，并采用无模型自适应动态规划算法重新迭代寻优，得到新的使系统稳定的最优控制律。本发明专利技术保证了系统在最优控制的同时始终保持稳定，提高了系统的鲁棒性能。

【技术实现步骤摘要】
一种伺服系统的无模型鲁棒自适应优化方法
本专利技术属于直流电机伺服控制
，具体涉及一种伺服系统的鲁棒自适应优化方法。
技术介绍
在伺服系统的无模型优化控制中，由于负载变化和外部干扰等不确定性因素的存在，系统模型参数经常发生跳变，对系统的动态稳定性和稳态精度等控制性能产生很大影响。传统的线性定常系统的无模型自适应动态规划方法可以在系统模型参数未知的情况下利用系统状态和控制输入进行在线迭代，得到最优控制律。但是，在复杂环境下，负载变化和外部扰动等将使系统模型发生变化，导致传统方法得到的最优控制系统瞬态性能恶化，甚至不能保持稳定。
技术实现思路
有鉴于此，针对参数的快速变化，本专利技术采用一种伺服系统的鲁棒自适应优化方法，可保证系统在最优控制的同时始终保持稳定，提高了系统的鲁棒性能。一种伺服系统的优化方法，包括如下步骤：步骤一、对于状态空间方程为形式的直流电机伺服控制系统，基于给定的反馈增益初始值，获得最优反馈增益K*，并将u＝-K*x作为最优控制律，对系统进行控制；其中，x为系统状态量，u为系统控制量，A和B为系统参数矩阵；步骤二、在采用最优控制律对系统进行控制的同时，检测状态变量x(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种伺服系统的优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、对于状态空间方程为

【技术特征摘要】
1.一种伺服系统的优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、对于状态空间方程为形式的直流电机伺服控制系统，基于给定的反馈增益初始值，获得最优反馈增益K*，并将u＝-K*x作为最优控制律，对系统进行控制；其中，x为系统状态量，u为系统控制量，A和B为系统参数矩阵；步骤二、在采用最优控制律对系统进行控制的同时，检测状态变量x(t)的值，判定系统是否满足有限时间稳定的条件：当不满足时，撤走步骤一得到的最优控制，获得新的反馈增益初始值，返回步骤一，继续基于该新的反馈增益初始值计算最优反馈增益K*，以获得最优控制律，对系统进行控制，并继续执行步骤二；如此反复，直到结束控制过程；其中，获得所述新的反馈增益初始值的方法如下：步骤21、获得系统参数矩阵A和B的真值；步骤22、考虑系统的跳变，将直流电机伺服控制系统的状态空间方程改写为：其中，ΔA和ΔB分别为系统参数矩阵A和B对应的变化量；步骤23、定义Ks为考虑跳变的直流电机伺服控制系统保持有限时间稳定的反馈增益：其中，t0为初始时刻，T为正时间常数；m×n的矩阵函数L(t)和n×n的矩阵函数W(t)定义在递增的离散时间序列上：l是正整数；并满足以下三个条件：1、对所有t∈[t0，t0+T]，2、对i＝0，1，...，l，其中上式中λmax()表示取矩阵的最大特征值；3、对i＝0，1，...，l，其中，n表示状态量x的维数；m是控制量u的维数；步骤24、将Ks(t)+K*作为新的反馈增益初始值。2.如权利要求1所述的一种伺服系统的优化方法，其特征在于，所述步骤中，获得最优反馈增益K*的方法为：定义：

【专利技术属性】
技术研发人员：甘明刚，张蒙，陈杰，窦丽华，张弛，赵金刚，白永强，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11