Abstract In the design of simple adaptive control (SAC) using almost strictly positive real (ASPR), the feedback control system is stabilized by the output feedback with a high gain. Although ASPR is not, however, generally satisfied, it is achieved by introducing a parallel feedforward compensator (PFC). When SAC is designed for the augmented system which consists of an actual plant and PFC, not the actual plant output but the augmented system output converges to the reference input because of the influence of PFC. To resolve the problem, an extension method of the conventional SAC is proposed. In the proposed method, based on the null-space of an augmented plant, an exogenous input, which is independent of the augmented system output, is newly introduced. Because the exogenous input is designed so that PFC output is to be 0, the actual plant output is the same as the augmented system output in the steady state, and as a result, the actual plant output converges to the reference input. From a practical application point of view, the proposed method can easily improve the control performance of the conventional SAC with a PFC. In the proposed method, an exogenous input generated as the feedback signal of PFC output is only added to the conventional SAC control input. Therefore, the proposed method can be applied to various field in which the SAC method has been implemented, e.g., process control, mechanical systems, power systems, robotics, and others. In the present study, the effectiveness of the proposed method is also demonstrated through experiments for a motor control.

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并联前馈补偿器简单自适应控制的零空间稳态跟踪误差补偿及其在旋转控制中的应用

摘要 在使用几乎严格正实数（ASPR）的简单自适应控制（SAC）设计中，反馈控制系统通过具有高增益的输出反馈来稳定。然而，虽然ASPR 通常不能满足，但它是通过引入并行前馈补偿器(PFC) 来实现的。当 SAC 设计用于由实际设备和 PFC 组成的增强系统时，由于 PFC 的影响，不是实际设备输出而是增强系统输出收敛到参考输入。为了解决这个问题，提出了一种传统SAC的扩展方法。在所提出的方法中，基于增强植物的零空间，新引入了与增强系统输出无关的外源输入。因为外生输入被设计为 PFC 输出为 0，实际工厂输出与稳态下的增广系统输出相同，因此，实际工厂输出收敛于参考输入。从实际应用的角度来看，所提出的方法可以轻松提高带有 PFC 的传统 SAC 的控制性能。在所提出的方法中，作为 PFC 输出的反馈信号生成的外源输入仅添加到传统的 SAC 控制输入。因此，所提出的方法可以应用于已实施 SAC 方法的各个领域，例如过程控制、机械系统、电力系统、机器人技术等。在本研究中，还通过电机控制实验证明了所提出方法的有效性。实际工厂输出收敛到参考输入。从实际应用的角度来看，所提出的方法可以轻松提高带有 PFC 的传统 SAC 的控制性能。在所提出的方法中，作为 PFC 输出的反馈信号生成的外源输入仅添加到传统的 SAC 控制输入。因此，所提出的方法可以应用于已实施 SAC 方法的各个领域，例如过程控制、机械系统、电力系统、机器人技术等。在本研究中，还通过电机控制实验证明了所提出方法的有效性。实际工厂输出收敛到参考输入。从实际应用的角度来看，所提出的方法可以轻松提高带有 PFC 的传统 SAC 的控制性能。在所提出的方法中，作为 PFC 输出的反馈信号生成的外源输入仅添加到传统的 SAC 控制输入。因此，所提出的方法可以应用于已实施 SAC 方法的各个领域，例如过程控制、机械系统、电力系统、机器人技术等。在本研究中，还通过电机控制实验证明了所提出方法的有效性。在所提出的方法中，作为 PFC 输出的反馈信号生成的外源输入仅添加到传统的 SAC 控制输入。因此，所提出的方法可以应用于已实施 SAC 方法的各个领域，例如过程控制、机械系统、电力系统、机器人技术等。在本研究中，还通过电机控制实验证明了所提出方法的有效性。在所提出的方法中，作为 PFC 输出的反馈信号生成的外源输入仅添加到传统的 SAC 控制输入。因此，所提出的方法可以应用于已实施 SAC 方法的各个领域，例如过程控制、机械系统、电力系统、机器人技术等。在本研究中，还通过电机控制实验证明了所提出方法的有效性。