一种扰动抑制控制方法技术

本发明专利技术公开一种扰动抑制控制方法，在经典的最优控制器损失函数中考虑扰动作用，计算包含扰动前馈控制和状态反馈控制两部分的最优控制器的解析表达式。其中前馈控制律由系统输入动力学参数和扰动作用共同决定；反馈控制律由系统输入动力学参数和损失预测值的梯度共同决定。系统输入动力学参数和扰动作用由所设计的观测器提供，算法通过优化汉密尔顿方程的神经网络估计得出。因此与基于观测器的扰动补偿控制相比具有更好的自适应能力，在扰动和系统控制输入维数不匹配的情况下最小化全局状态摄动。适用于未知系统参数并对稳定性要求较高的应用场合。

A disturbance rejection control method

【技术实现步骤摘要】
一种扰动抑制控制方法
本专利技术涉及一种扰动抑制控制方法，特别是一种能够在线估计模型参数和扰动作用力的自适应扰动前馈补偿控制方法，具体的说是一种利用观测器估计的系统参数，建立动力学模型进而利用基于模型的自适应动态规划算法实现动态系统的扰动前馈补偿控制方法。
技术介绍
自适应动态规划方法在自适应控制领域得到越来越广泛的关注，并广泛应用于自动化作业系统和工业过程控制系统中。自适应动态规划方法的优势在于:表征控制性能的损失函数的值可以通过跟踪记录控制过程中系统状态轨迹并结合贝尔曼方程或HJB方程得到准确预测。进而得到最小化损失函数的最优控制策略的解析解。由于自适应动态规划方法对于损失函数的形式没有严格限制，并且不依赖于系统动力学模型，因此被广泛应用于解决各类复杂的控制任务中。例如鲁棒控制和无模型控制。然而，对于系统模型参数持续变化的情况，经典的动态规划方法无法给出精确的性能预测，导致策略的学习陷入局部极小点。因此不确定系统的自适应动态规划控制一直以来面临巨大挑战。例如Dipak等设计了一种包含控制输出约束和不确定性上界的控制器，Ding等发现不确定性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扰动抑制控制方法，其特征在于，包括扰动观测器、估值网络、最优控制器、估值网络参数优化器和汉密尔顿函数计算单元；/n设当前时刻为i，记n维矢量x

【技术特征摘要】
1.一种扰动抑制控制方法，其特征在于，包括扰动观测器、估值网络、最优控制器、估值网络参数优化器和汉密尔顿函数计算单元；
设当前时刻为i，记n维矢量xi由i时刻系统所有可观测的状态变量组成，将i-1时刻控制器输出ui-1和系统状态变量xi作为扰动观测器的输入，扰动观测器输出扰动和不确定性w(t)的估计值和系统输入动力学参数矩阵B的估计值将当前时刻估计得到的和代入并结合i时刻状态变量xi计算汉密尔顿函数hi，zi和梯度矩阵P；然后将hi，zi和P传递给估值网络参数优化器，通过计算和得到最优的网络权值估计估值...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶秀芬，王潇洋，刘文智，李海波，李响，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23