概述
迭代学习控制(Iterative Learning Control、ILC)是一种对做重复动作的轨迹跟踪系统的控制方法。例如机器手臂控制、化工反应过程控制、试验钻探等。这些系统都具备多次准确重复同一动作的特性。其动作的目标是在有限的时间区间内,准确的追踪给定的参考信号。
通过使用先前动作中的数据信息,可以通过迭代寻找到合适的控制输入。这种模式理论上可以获得非常精确的跟踪轨迹。
其基本做法就是:对于一个在有限时间区间内执行轨迹跟踪任务的机器人,利用前一次或前几次操作的误差修正控制信息输入,使得该重复任务在下一次操作过程中做的更好。如此不断的重复,直至整个时间区间内输出的轨迹跟踪期望的轨迹。
迭代(iteration)是重复反馈过程的活动,其目的通常是为了接近并到达所需的目标或结果。每一次对过程的重复被称为一次“迭代”,而每一次迭代得到的结果会被用来作为下一次迭代的初始值。
数学中的迭代可以指函数迭代的过程,即反复地运用同一函数计算,前一次迭代得到的结果被用于作为下一次迭代的输入。
迭代法(英语:Iterative Method),在计算数学中,迭代是通过从一个初始估计出发寻找一系列近似解来解决问题(一般是解方程或者方程组)的数学过程,为实现这一过程所使用的方法统称。
跟迭代法相对应的是直接法(或者称为一次解法),即一次性解决问题,例如通过开方解决方程{displaystyle x^{2}=4}。一般如果可能,直接解法总是优先考虑的。但当遇到复杂问题时,特别是在未知量很多,方程为非线性时,我们无法找到直接解法(例如五次以及更高次的代数方程没有解析解,参见阿贝尔定理),这时候或许可以通过迭代法寻求方程(组)的近似解。
最常见的迭代法是牛顿法。其他还包括梯度下降法、共轭迭代法、变尺度迭代法、最小二乘法、线性规划、非线性规划、单纯型法、惩罚函数法、斜率投影法、遗传算法、模拟退火等等。
求解线性方程系统的迭代方法主要分为两类,分别是定常迭代法和Krylov子空间法。
定常迭代法编辑
这种方法易于推导,方便实现和分析,但只能保证某些特定形式矩阵求解的收敛性。定常迭代法的例子包括雅可比法,高斯-赛德尔迭代,以及逐次超松弛迭代法(SOR)。线性定常迭代法又称为松弛法。
Krylov子空间法编辑
通过在子空间上最小化余量来得到近似解。Krylov子空间法的原型是是共轭梯度法(CG),其它方法还包括广义最小残量法(GMRES)和双共轭梯度方法(BiCG)。
最后
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