Page 85 - 当代控制理论及应用技术概论

第三章 自适应控制研究

第三章 自适应控制研究

第一节 自适应控制技术概述

一、自适应控制概述

自适应控制是控制器使用的控制方法，它必须适应参数变化或初始不确定的
受控系统。 例如，飞机在飞行过程中，由于燃料消耗，其质量会慢慢下降； 需

要一种能够适应这种不断变化的条件的控制法则。 自适应控制不同于鲁棒控制，
因为它不需要关于这些不确定或时变参数边界的先验信息； 鲁棒控制保证如果
变化在给定范围内，则无需更改控制律，而自适应控制则关注控制律自身的变化。
（一）自适应控制历史

所谓“自适应” 一般是指系统按照环境的变化调整首自身使得其行为在新
的或者已经改变了的环境下达到最好或者至少是容许的特性和功能。
自适应控制工作的优劣最终要由实际应用情况来评价，我们从应用角度出
发，分三个阶段回顾自适应控制的发展过程。

1. 第一个阶段——应用探索阶段
从 20 世纪 50 年代初开始到 70 年代初这是自适应控制的理论和方法产生兴
起应用探索的阶段。在这个阶段，理论和方法尚不成熟，在应用上又遇到失败和
挫折，即 1957 年利用 MIT 调肖规律的美国某试验型飞行失事，对自适应控制产

生了怀疑、动摇。相当一部分研究 人员退出这个领域。然而也有一批有识志士
不畏困难，在理论和应用方而坚持探索研究，满怀希望。
2. 第二个阶段——应用开始阶段
随着控制理论和汁算机技术的发展，从 70 年代初开始到 80 年代初，自适应

控制有了突破性进展，1973 年 Astrom 的自校正调节在造纸厂的成功应用。1974
年吉尔巴特和温斯顿（Gilbart and Winston）在 24in 的光学跟踪望远镜中利用模
型参考自适应控制把跟踪精度提高了五倍以上。尽管当时应用项目不多，但确实
证明自话应控制是有效的。人们对自话应控制的兴趣又增加了，到 80 年代开始

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