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先进控制技术综述 1 引言 在实际的工业控制过程中， 很多系统具有高度的非线性、 多变量耦合性、 不确定 性、信息不完全性和大滞后等特性。 对于这种系统很难获得精确的数学模型， 并且常 规的控制无法获得满意的控制效果。 面对这些复杂的工业控制产生了新的控制策略， 即先进控制技术。 先进控制技术 包括：自适应控制，预测控制，推理控制，鲁棒控制以及包括模糊控制与神经网络在 内的智能控制方法。 本文详细介绍了自适应控制、 预测控制以及这两种先进控制的应 用领域和优缺点 [1] 。 2 自适应控制 自适应控制的思想是对于系统中的不确定性， 以及控制任务的艰巨性， 对于部分 未建模的动态特性、 变化的被控对象和干扰信号， 及时地测得它们的信息， 并根据此 信息按一定的设计方法， 自动地做出控制决策、 修改控制器结构和参数， 使其控制信 号能够适应对象和扰动的动态变化，在某种意义上达到控制效果最优或次优。 2 ．1 自适应控制介绍 目前自适应控制的种类很多， 从总体上可以分为三大类： 自校正控制、模型参考 自适应控制和其他类型的自适应控制。 自校正控制的主要问题是用递推辨识算法辨识系统参数，根据系统运行指标来确 定调节器或控制器的参数。其原理简单、容易实现，现已广泛地用在参数变化、有迟 滞和时变过程特性， 以及具有随机扰动的复杂系统。 自校正控制系统的一般结构图如 图 1 所示。自校正控制适用于离散随机控制系统 [2] 。 控制器参数 递推参数估计 设计 yr(t ) u (t ) y(t) 控制器 被控对象 图 1 自校正控制结构图 模型参考自适应控制， 利用可调系统的各种信息， 度量或测出各种性能指标， 把 模型参考自适应控制与参考模型期望的性能指标相比较； 用性能指标偏差通过非线性 反馈的自适应机构产生自适应律来调节可调系统， 以抵消可调系统因 “不确定性 ”所造 成的性能指标的偏差， 最后达到使被控的可调系统获得较好的性能指标的目的。 模型 参考自适应控制可以处理缓慢变化的不确定性对象的控制问题。 由于模型参考自适应 1 控制可以不必经过系统辨识而度量性能指标， 因而有可能获得快速跟踪控制。 模型参 考自适应控制结构框图如图 2 所示，模型参考自适应控制一般用于确定性连续控制系 统。 试验 信号 参考模型 r e