MATLAB实现基于全格式线性化的无模型自适应控制系统设计与仿真平台

资 源 简 介

本项目采用MATLAB实现一种创新的无模型自适应控制方案，通过全格式线性化技术在线估计控制器伪偏导数，动态逼近被控系统特性。无需系统先验模型，即可构建等效数据模型并设计自适应控制律，实现对非线性系统的高效控制与仿真。

详 情 说 明

基于全格式线性化的无模型自适应控制系统设计与仿真平台

项目介绍

本项目实现了一种无需系统先验模型的自适应控制方案，通过全格式线性化技术实时动态逼近被控系统特性。系统能够在线估计控制器的伪偏导数，并利用动态线性化方法构建等效数据模型。通过设计自适应控制律，实现对非线性、时变系统的稳定跟踪控制，具备强鲁棒性和快速收敛特性。平台提供完整的仿真测试环境，支持控制性能分析和参数优化。

功能特性

• 无模型自适应控制：无需被控系统的精确数学模型，实现对复杂系统的有效控制
• 全格式动态线性化：采用先进的线性化技术，实时构建系统的等效数据模型
• 在线参数估计：伪偏导数在线估计与修正机制，确保控制器的自适应能力
• 多场景仿真支持：支持阶跃、正弦、方波等多种参考信号的跟踪控制
• 鲁棒性能分析：提供多种性能指标（ISE、IAE、ITAE）和稳定性分析工具
• 灵活的参数配置：可调节控制步长、权重因子、学习速率等关键参数
• 干扰抑制能力：支持白噪声、周期性扰动等外部干扰的抑制测试

使用方法

1. 系统配置：设置仿真参数，包括仿真时长、采样周期等基本参数
2. 控制器参数设置：配置控制步长、权重因子、学习速率等关键参数
3. 参考信号选择：选择阶跃、正弦或方波等测试信号作为参考输入
4. 被控对象定义：通过Simulink模型或状态方程定义被控系统特性
5. 扰动设置：可选添加白噪声、周期性扰动等外部干扰
6. 执行仿真：运行主程序开始控制仿真
7. 结果分析：查看系统响应、控制输入、性能指标和稳定性分析结果

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11，macOS 10.14+ 或 Linux 发行版
• MATLAB版本：R2018a 或更高版本
• 必要工具箱：Control System Toolbox, Simulink（可选）
• 内存：至少 4GB RAM（建议 8GB 或以上）
• 磁盘空间：至少 2GB 可用空间

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制逻辑与仿真框架，主要包括参考信号生成、被控对象建模、无模型自适应控制器设计、参数在线估计、系统响应计算、性能指标评估以及结果可视化等功能模块。通过集成全格式线性化技术和伪偏导数估计机制，完成从系统初始化、控制律求解到稳定性分析的完整仿真流程。