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[科普中国]-适配控制系统

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适配控制系统指的是适用于适配器等一系列方面的一套控制系统。主要特点是具有自适应功能。

简介自适应控制的研究对象是具有一定程度不确定性的系统,这里所谓的“不确定性”是指描述被控对象及其环境的数学模型不是完全确定的,其中包含一些未知因素和随机因素。

任何一个实际系统都具有不同程度的不确定性,这些不确定性有时表现在系统内部,有时表现在系统的外部。从系统内部来讲,描述被控对象的数学模型的结构和参数,设计者事先并不一定能准确知道。作为外部环境对系统的影响,可以等效地用许多扰动来表示。这些扰动通常是不可预测的。此外,还有一些测量时产生的不确定因素进入系统。面对这些客观存在的各式各样的不确定性,如何设计适当的控制作用,使得某一指定的性能指标达到并保持最优或者近似最优,这就是自适应控制所要研究解决的问题。

自适应控制和常规的反馈控制和最优控制一样,也是一种基于数学模型的控制方法,所不同的只是自适应控制所依据的关于模型和扰动的先验知识比较少,需要在系统的运行过程中去不断提取有关模型的信息,使模型逐步完善。具体地说,可以依据对象的输入输出数据,不断地辨识模型参数,这个过程称为系统的在线辩识。随着生产过程的不断进行,通过在线辩识,模型会变得越来越准确,越来越接近于实际。1

适配控制系统传输数据的方式有四种技术被用来传送数据,网络控制器可能使用其中的一种或多种。

1、轮询,即微处理器在程序控制下检查周边设备的状态。

2、过程化I/O,即微处理器通过将地址送到系统地址总线上来同志制定的周边设备。

3、中断驱动I/O,即当周边设备准备好传送数据时通知微处理器。

4、DMA,即智能周边设备通过控制系统总线来直接访问内存。这种方法减轻了CPU的负荷,但是需要网卡上拥有一个独立的处理器。

各组成部分与原理1、信息采集

获取被控系统(或可调系统) 的输入输出及相关状态信息等。

2、在线辨识或性能计算

对系统相关参数或状态进行连续或周期性估计(辨识);对系统的性能指标进行计算。

3、控制决策

根据辨识结果与指标要求,确定当前控制(调整)策略,通过与给定性能指标比较,确定相应的控制决策。

4、修正实现

通过修正装置对被控系统的控制器(或可调系统)的相关参叛或状太进行修正或调节。2

本词条内容贡献者为:

李斌 - 副教授 - 西南大学