[发明专利]一种直接自适应控制方法及装置

权利要求书

1.一种直接自适应控制方法，其特征在于，包括：

根据控制系统中存在的死区和故障非线性，建立死区和故障非线性的动态模型；

通过构造死区的逆函数，对死区非线性的动态模型进行逆补偿；

对所述逆补偿所产生的补偿误差和存在于死区执行器中的故障非线性动力学模型进行补偿。

2.根据权利要求1所述的直接自适应控制方法，其特征在于，根据控制系统中存在的死区和故障非线性，建立死区和故障非线性的动态模型前还包括：

根据带有未知控制系数的非线性系统定义执行器输入τ_j(j＝1,2,...,q)和执行器输出u_j(j＝1,2,...,q)；

其中x∈Rⁿ是状态变量，y∈R是系统输出，u_j(j＝1,2,...,q)表示系统的第j个控制输入，f_i(x)∈Rⁿ(i＝1,2,...,p)和g_j(x)∈Rⁿ(j＝1,2,...,q)是未知的光滑函数，θ_i(i＝1,2,...,p)和b_j(j＝1,2,...,q)是未知控制系数。

3.根据权利要求1所述的直接自适应控制方法，其特征在于，根据控制系统中存在的死区和故障非线性，建立死区和故障非线性的动态模型具体包括：

据获取到的控制系统中非线性，对存在于第j个执行器中的死区非线性，确定执行器的动态模型为u_j＝D(τ_j),j＝1,2,...,q；

其中其中d_{_}＜0,d₊＞0，m_r,m_l是未知常数，[d_{_},d₊]表示死区区间，死区的参数满足m_r≥m_r0，m_l≥m_l0，其中m_r.m_l是两个正常数。

4.根据权利要求3所述的直接自适应控制方法，其特征在于，通过构造死区的逆函数，对死区非线性的动态模型进行逆补偿具体包括：

通过构造死区的逆函数得到

根据所述逆函数确定所述死区非线性的所述动态模型为其中，执行器输入τ_j为

计算出虚拟控制器输入v_j和设计逆模块输入v_dj之间的误差为其中D_Nj为有界值，为

5.根据权利要求4所述的直接自适应控制方法，其特征在于，对所述逆补偿所产生的补偿误差和存在于死区执行器中的故障非线性动力学模型进行补偿具体包括：

根据控制系统中存在的故障非线性，建立故障非线性的动态模型为为ρ_jv_sj＝0,j＝1,2,...,q，其中ρ_j∈[0,1)，v_sj和t_iF是未知常数；

根据故障非线性的动态模型对存在于控制系统中的死区逆补偿误差和故障非线性进行自适应补偿。

6.一种直接自适应控制装置，其特征在于，包括：

确定单元，用于根据控制系统中存在的死区和故障非线性，建立死区和故障非线性的动态模型；

死区补偿单元，用于通过构造死区的逆函数，对死区非线性的动态模型进行逆补偿；

逆补偿误差和故障消除单元，用于对所述逆补偿所产生的补偿误差和存在于死区执行器中的故障非线性动力学模型进行补偿。