本發明涉及自適應控制技術領域，尤指一種通過對前饋數據進行的實時處理，構成動態前饋—反饋控制系統的一種基于動態反饋?前饋的自適應控制系統；主要是通過對前饋數據進行的實時處理，構成動態的反饋—前饋控制系統，利用反饋控制系統的輸出作為前饋控制系統的基本組成，將反饋控制時的控制信息作為前饋數據的輸入，經過自適應前饋控制方法的處理后,再作為前饋控制的輸入，不需要利用實驗儀器設備對干擾信號進行測量，只需要利用反饋控制時的控制信息作為前饋數據，通過本發明對前饋數據進行處理，就能夠自動抑制外部擾動對系統的干擾，既能對干擾進行及時的粗調，減小系統的負擔，也能降低前饋控制模型的精度要求，提高控制品質，使系統達到動態穩定。

技術領域

本發明涉及自適應控制技術領域，尤指一種通過對前饋數據進行的實時處理，構成一種基于動態反饋-前饋的自適應控制系統。

背景技術

自適應控制系統最早在航空方面首先得到了應用,隨著計算機技術的發展和理論的不斷完善，自適應控制技術的推廣應用將不斷發展，這種控制技術不但用于各工業部門，例如在航海方面，在化工過程、鋼鐵和冶金工業方面，在電力拖動方面，近年來還推廣應用于非工業部門，例如生物醫學部門，但就現有的關于應用方面的報導來看，自適應控制技術主要用于過程較慢的系統和特性變化速度不很快的對象。

一般來說，控制系統可分為反饋控制系統和前饋控制系統。其中，反饋控制系統是根據系統輸出變化的信息來進行控制，通過比較被控系統行為（輸出）與期望行為之間的偏差，并消除偏差以獲得預期的系統性能；前饋控制系統是利用輸入或擾動信號來進行控制，控制系統的輸出量不對系統的控制產生任何影響；然而從原理上講，反饋控制系統是滯后的,只有在被控系統受到擾動并產生偏差之后，才會進行響應和動作。從發現偏差到采取更正措施之間存在的時間延遲，決定了控制系統的帶寬，而對于帶寬外的偏差，不能進行有效的補償。前饋控制系統是超前的，理論上其帶寬可以是無窮大，但在實際應用中，一是導致偏差的擾動來源并不能完全獲得，二是擾動與偏差的對應關系取決于被控系統狀態，并不是恒定不變的，這導致控制系統的精度相對較差；雖然專利號為200410036850.3,名稱為基于狀態的自適應反饋/前饋PID控制器中公開了一種自適應控制器，主是通過在控制器里設置誤差產生器，用以分析輸出數據，將誤差與參數值關聯，然后通過參數內插件進行相應的自適應，用以更新控制器數據，用以響應自適應周期結束時的自適應參數，該控制方法顯得粗糙而復雜，而且實時自適應精度不高。

發明內容

為了彌補現有技術中單獨的反饋控制系統和前饋控制系統控制的局限性，本發明旨在提供一種將前饋與反饋結合起來的控制方法，尤指一種通過對前饋數據進行的實時處理，構成動態反饋—前饋控制系統，使得系統能夠自動及時的適應外部擾動的影響，既發揮了前饋校正作用及時的優點，又保持了反饋控制能克服多種擾動及對受控變量最終檢驗的長處，能適用于大動態范圍條件下實現自動過程控制的、有較大應用前景的一種基于動態反饋-前饋的自適應控制系統。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種基于動態反饋-前饋的自適應控制系統,所述的控制系統主要包括反饋控制器和前饋控制器，其中反饋控制器可采用標準的PID控制器，所述的前饋控制器主要包括數據對齊模塊、數據迭代模塊、數據平均模塊和數據濾波抑制模塊。

所述的數據對齊模塊負責將每一個周期中反饋控制器和前饋控制器中的對應控制數據以及迭代時的前饋數據進行一一對齊。

所述的數據迭代模塊是對前饋數據進行迭代運算，對齊后的多個周期中相應點的前饋數據進行迭代運算，以獲得被控系統狀態變化趨勢。

所述的數據平均模塊負責將迭代后的前饋數據進行平均運算，使前饋數據的值更逼近系統所需，更有效的消除外部擾動，減少反饋控制的控制負擔，實現系統的穩定。

所述的數據濾波抑制模塊是通過濾波網絡將輸入的前饋數據進行濾波處理，實現前饋數據在迭代過程中可能產生的振蕩和不穩定性的抑制。