[发明专利]针对不可测扰动的紧格式无模型自适应扰动补偿控制方法

权利要求书

1.针对不可测扰动的紧格式无模型自适应扰动补偿控制方法，所述控制方法运行在硬件平台上对不可测扰动作用下的被控对象进行控制，所述被控对象为包含多个控制输入、多个系统输出的多输入多输出系统，所述控制方法的特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：在k采样时刻，建立不可测扰动作用下被控对象的动态线性化数据模型，所述被控对象的动态线性化数据模型包含伪雅可比输入矩阵和伪雅可比扰动矩阵/

步骤(2)：构建代价函数并利用函数极值法求解所述代价函数，优化更新步骤(1)中所述伪雅可比输入矩阵和所述伪雅可比扰动矩阵/

步骤(3)：基于步骤(2)优化所述伪雅可比输入矩阵和所述伪雅可比扰动矩阵后的被控对象的动态线性化数据模型，设计针对不可测扰动的紧格式无模型自适应扰动补偿控制方案，所述控制方案包含紧格式自适应输入矩阵/和紧格式自适应扰动矩阵/

步骤(4)：构建能量函数并利用动量梯度下降法求解所述能量函数，优化更新步骤(3)中所述紧格式自适应输入矩阵和所述紧格式自适应扰动矩阵/

步骤(5)：采用步骤(4)优化所述紧格式自适应输入矩阵和所述紧格式自适应扰动矩阵/后的控制方案对不可测扰动作用下被控对象进行控制，削弱不可测扰动对被控对象系统输出实际值的影响，实现对系统输出期望值的有效跟踪。

2.根据权利要求1所述的针对不可测扰动的紧格式无模型自适应扰动补偿控制方法，其特征在于，步骤(1)中所述的在k采样时刻，建立不可测扰动作用下被控对象的动态线性化数据模型为：

其中，k为采样时刻，k为正整数；y(k+1)为k+1采样时刻所述被控对象的系统输出实际值向量，y(k+1)＝[y₁(k+1),…,y_n(k+1)]^T，Δy(k+1)＝y(k+1)-y(k)；n为所述被控对象的系统输出总个数，n为大于1的整数；u(k)为k采样时刻所述被控对象的控制输入向量，u(k)＝[u₁(k),…,u_m(k)]^T，Δu(k)＝u(k)-u(k-1)；m为所述被控对象的控制输入总个数，m为大于1的整数；1_q×1＝[1；1；…；1]_q×1，q为所述被控对象受到的不可测扰动总个数，q为正整数；为k采样时刻伪雅可比输入矩阵，/为k采样时刻伪雅可比扰动矩阵。

3.根据权利要求1所述的针对不可测扰动的紧格式无模型自适应扰动补偿控制方法，其特征在于，步骤(2)中所述的构建代价函数并利用函数极值法求解所述代价函数，优化更新步骤(1)中所述伪雅可比输入矩阵和所述伪雅可比扰动矩阵/主要包括以下步骤：

步骤(2.1)：为所述伪雅可比输入矩阵构建代价函数

其中，μ₁为第一个权重因子；

步骤(2.2)：为所述伪雅可比扰动矩阵构建代价函数

其中，μ₂为第二个权重因子；

步骤(2.3)：利用函数极值法求解步骤(2.1)中所述的代价函数，优化更新所述伪雅可比输入矩阵

其中，α₁为第一个步长因子；

步骤(2.4)：利用函数极值法求解步骤(2.2)中所述的代价函数，优化更新所述伪雅可比扰动矩阵

其中，α₂为第二个步长因子。

4.根据权利要求1所述的针对不可测扰动的紧格式无模型自适应扰动补偿控制方法，其特征在于，步骤(3)中所述的基于步骤(2)优化所述伪雅可比输入矩阵和所述伪雅可比扰动矩阵/后的被控对象的动态线性化数据模型，设计针对不可测扰动的紧格式无模型自适应扰动补偿控制方案为：

其中，e(k)为k采样时刻所述被控对象的系统误差向量，e(k)＝y^*(k)-y(k)，e(k)＝[e₁(k),…,e_n(k)]^T，Δe(k)＝e(k)-e(k-1)；为k采样时刻紧格式自适应输入矩阵，/为k采样时刻紧格式自适应扰动矩阵。