自适应控制 · 高速运动参数整定

📚 共计 30 章节

自适应控制概述

定义、发展历程、在高速运动中的重要性

高速运动场景分析

特点（快速、时变、非线性）、典型应用（数控机床、机器人、飞行器）

场景非线性

参数整定基础

PID参数、整定目标（稳定性、响应速度、精度）

模型参考自适应控制 (MRAC)

原理、结构、设计方法

MRAC参考模型

自整定PID控制

基于继电反馈的整定、基于模型的整定

自整定继电反馈

增益调度控制

原理、调度变量选择、实现方法

增益调度变增益

李雅普诺夫稳定性理论

基本概念、在自适应控制中的应用

稳定性Lyapunov

参数估计方法

最小二乘法、递推最小二乘法、梯度法

离线辨识、在线辨识、激励信号设计

鲁棒自适应控制

应对不确定性和扰动的策略

鲁棒抗扰动

直接自适应控制

控制器参数直接更新，无需模型

直接法无模型

间接自适应控制

在线辨识模型，基于模型设计控制器

间接法在线辨识

复合自适应控制

结合直接与间接方法的优势

神经网络自适应控制

BP网络、RBF网络在参数整定中的应用

神经网络RBF

模糊自适应控制

模糊逻辑与自适应结合，处理非线性

模糊非线性

滑模自适应控制

滑模面的设计、抖振抑制

迭代学习控制

适用于重复性高速运动轨迹跟踪

迭代学习重复运动

预测控制与自适应

模型预测控制（MPC）的自适应版本

高速伺服系统参数整定

惯量辨识、速度环/位置环整定

伺服惯量辨识

数控机床进给系统

摩擦补偿、前馈控制、自适应陷波滤波

工业机器人关节控制

动力学参数辨识、力矩前馈

机器人动力学

无人机飞行控制

姿态控制、抗风扰自适应

无人机抗风

高速运动中的时延补偿

Smith预估器、自适应时延补偿

传感器噪声与滤波

卡尔曼滤波、自适应滤波在参数估计中的应用

滤波卡尔曼

执行器饱和与防积分饱和

抗饱和策略在自适应控制中的实现

抗饱和积分饱和

多轴协同运动控制

交叉耦合控制、自适应同步控制

硬件在环仿真与测试

快速控制原型（RCP）、硬件在环（HIL）测试

工程实践案例1：高速贴片机XY平台

自适应参数整定

贴片机XY平台

工程实践案例2：六轴工业机器人

高速轨迹跟踪的自适应控制

六轴轨迹跟踪

课程总结与前沿展望

自适应控制发展趋势、与AI结合（强化学习等）