CN101681150A

CN101681150A - 自适应控制系统

Info

Publication number: CN101681150A
Application number: CN200880005480A
Authority: CN
Inventors: 安东尼·凯利
Original assignee: Rohm Powervation Ltd
Current assignee: Rohm Powervation Ltd
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2008-02-14
Publication date: 2010-03-24
Also published as: EP2113096A1; WO2008101864A1; US8644962B2; EP2113096B1; US20100057223A1

Abstract

本申请提供用于控制设备，特别是DC－DC电源变换器的自适应控制系统。各控制器H₀和H₁的输出组合在一起已将组合后的信号H提供给所述设备，其中H＝αH₁+(1－α)H₀，并且通过在0和1之间调节α的值以寻找最优控制位置而调节所述自适应控制系统。

Description

自适应控制系统

技术领域

[01]本发明总体上涉及反馈控制系统，更具体地说，涉及自适应控制系统。

背景技术

[02]目前已有各种各样的反馈控制系统，包括通断控制和比例(P)控制，在比例控制中，控制器输出与系统设定点和测量系统输出之间的偏差成比例。

[03]比例控制系统的问题在于它们往往会振荡，并且控制输出总是与偏差成正向比例关系。为了解决这些问题以及其它问题，许多反馈控制方案包含数学算法来改善性能。最常用的算法是微商比例积分(PID)控制系统。

[04]在PID控制系统中，微分(D)部分是关于偏差随时间改变的速率：如果测得的变量快速达到设定点，则其及早减缓执行装置让其惯性运行至所需水平。微分作用使得控制系统更智能地运行。积分(I)项放大长时持续的状态偏差的影响，施加逐渐增加的影响直到这些偏差减小到零。在PID控制器中，对于P、I和D要素采用相互独立的参数。典型地，这些参数可在控制系统的设计阶段或初试期间确定。这些系统的一个困难是尽管为一个PID系统确定的参数在控制器的调试或者设计时可能是理想的，然而一个系统的特性可以随时间变化。在其它情况下，只可能不准确地知晓系统的特性，因此控制器设计看来是不太理想的。

[05]为了解决此问题，可以采用自适应控制。大体上，自适应控制依赖于系统特性的确定以及依赖于对于这些特性设计正确的控制器。适当地，系统特性的确定以及控制器的设计在系统运行同时实时并且高速地进行。通常，有两种自适应控制方法，区别在于如何估计系统的参数：参数式与非参数式。

[06]非参数式方法通过测量关于系统的某些内容，诸如估计其阶跃响应或频率响应，来估计系统参数，然后采用此数据来设计正确的控制器。在有利的方面，这些方法相对是不复杂的与直观的。然而，在不利的方面，公知的是它们对噪音、干扰以及能够导致不良控制器设计的其它非理想情况是敏感的，并且它们不能连续地在线工作，因为你需要进行必要的测量以确定系统参数。基本现有技术的非参数方法在图1中示出。在此方法中，在校准循环期间系统受继电器控制，其中回路的主参数是确定的。总体上与非参数控制共同的是，此方法具有若干缺点，例如，在调节期间回路的调控被扰乱。从而对高频特性的鉴别易受噪音的影响，并且所述方法在最重要的频率范围中是不精确的。

[07]参数方法结合所述系统的模型，使用自适应方法估计正确的系统参数。在有利的方面，该方法可以在线工作并且对噪音不敏感。但是在不利的方面，它的实施是非常复杂的且成本高昂，因为以快速处理执行计算所需要的计算能力是昂贵的。结果，参数方法通常用在较慢的系统中，以及例如在过程控制中得到普遍应用，例如在化工设备中，其中系统响应时间将是几分钟或几个小时，而非一秒或更短时间。

[08]现在将结合图2中示出的示例的自调节调控器10来说明参数方法，其中所述自调节调控器10由控制器12和设备14组成，由此设备的参数由“设备参数估测”块16来估测。所估测的参数用于输入到“控制器设计”块，以确定用于控制器的正确参数。设备参数的估测是系统标定问题。

[09]广义上讲，系统鉴别广泛地涉及使用测得的实验数据来对动态系统建立模型。通常系统标定依赖于参数估测——其可以采用参数化或非参数化方法。参数方法需要自适应筛选器用于实现。

[10]参数估测是系统识别的基础部分。它使用模型来将测得的数据与未知的参数相关联。总体关系在下面的公式(1)中示出：

y(n)＝u(n)w (1)

其中w是未知参数的矢量，u(n)是施加至系统的数据的矢量，而y(n)是输出。

[11]用于参数估测的模型不需要与控制模型相同。唯—的需要是测得的数据通过所述模型而与所述参数线性地关联。通过将稳定的筛选器施加至所述式的输入数据和输出数据，所述模型的再次参数化是可能的。任何线性系统能够使用此再次参数化的方法而写成式(1)。此方法是制定上述自调节调控器的直接形式的基础。

[12]参数估测算法的目标是使得预测偏差最小化，即使得系统的输出的估测值和实际值之差最小化。

[13]这是通过下述方式实现的：交互地修改所述参数而使得预测偏差最小化，从而使估测器的参数最终与所述设备匹配。在图3中示出了其工作原理，其中设备24和估测器26由相同的信号u(n)驱动。估测器的所需响应y(n)在此例子中与设备相同(尽管这不是必要的)。估测偏差pe(n)简单地是所需响应y(n)h和估测器的实际响应

之间的差。

[14]用于实现参数估测器和用于更新参数的机构28的方法来自适应筛选器设计领域。

[15]诸如自调节调控器的实际在线自适应控制器依赖于参数估计来标定设备的参数，在某种等效情况的假设下运行，由此估测的设备参数被当作用于控制器设计目的的真实值。此种方法需要在尽可能最短时间内的精确估测，并且因此要求计算上复杂的自适应筛选器。因此，这使得传统方法不适用于低成本控制应用。

[16]本申请寻求提供一种自适应控制方法，其采用适用于低成本控制应用的参数型方案。

[17]因此本申请目的在于提供一种解决上述问题中的至少一个的改进控制系统。

发明内容

[18]因此，本申请提供根据独立权利要求1、22、25和36的控制系统以及根据权利要求23的方法。有利的特征、变例和实施例在参数权利要求中提供。

[19]根据本发明，提供一种用于控制设备的控制系统，所述控制系统包括多个具有不同特性的控制器，所述控制器包括至少一个配置成控制所述设备的参数，这些所述各控制器以公共状态变量运行，以及处理装置，所述处理装置用于处理控制器输出以将控制信号输出提供给所述设备。

[20]在一实施例中，所述处理装置根据动态地改变的调节值将控制器输出相加。

[21]在另一实施例中，有至少两个控制器H0和H1，且所述处理装置根据

H＝αH₁+(1-α)H₀

而将所述控制器输出H₀和H₁相加，其中H为所述控制信号输出。

[22]在再一实施例中，所述系统进一步包括调节装置用于通过使得控制回路中信号的均方值最小化而调节所述控制器的至少一个参数。

[23]在一实施例中，所述处理装置根据由更新机构更新的自适应筛选器的加权而动态地修改所述调节值。

[24]在另一实施例中，所述更新机构基于LMS运行。

[25]在又一实施例中，所述更新机构基于RLS运行。

[26]在一实施例中，所述自适应筛选器加权初始设置为0，且在0和1之间被调整。

[27]在另一实施例中，所述自适应筛选器使得控制误差的预测最小化。

[28]在再一实施例中，所述处理装置包括MA控制器用于设置所述控制器传输函数的零。

[29]在一实施例中，所述处理装置包括AR控制器用于设置所述控制器的传输函数的极。

附图说明

[30]通过下面结合附图以示例的方式给出的某些实施例的说明将更清楚地理解本申请。在所述附图中：

[31]图1示出现有技术的控制系统；

[32]图2示出现有技术控制系统的另一例子；

[33]图3示出参数估算器的现有技术示意图；

[34]图4示出本申请的控制系统的示意图；

[35]图5示出说明图4的控制系统的运行的成本函数；

[36]图6是所述系统的自调节控制器的示意图，说明调节值(tuningvalue)α的更新；

[37]图7是图6的自调节控制器的执行的详细图示；

[38]图8是根据本申请的另一实施例的示例电源变换器的示意图；

[39]图9至11是示出所述自调节控制回路的运行的不同方面的曲线；以及

[40]图12示出对图6的可能修改。

具体实施方式

[41]本申请说明了自适应参数控制的一种方法，该方法在提供参数控制的优点的同时具有低的复杂性，在一些情况下甚至具有比非参数控制更低的复杂性。在此方法中，设备参数可以不具体地标定，因为它们是在自调整调节器中，从而该方法可以看作是非直接的方法。

[42]本发明的自适应控制器可以看作是参数方法，原因在于控制器的正确参数由现场算法(或在闭环运行之下)得到。不对回路中的噪音或其它干扰的性质进行假设。然而在对控制参数进行优化时将这些考虑进来。

[43]以前的方法，如上所述，在数字功率控制中已经执行非参数方法，由此对所述系统进行假设，以及“希望最好”能试行评价正确的控制参数，例如断开反馈回路，将噪音注入到设备中，进行FFT变换以得到设备的频率图谱，并且在重新闭合所述回路前把将结果向回关联至控制器。本发明免除了对此的要求。

[44]更详细地说，本申请提供带有自调整控制回路的控制系统，所述控制系统响应于在线测量而调整其补偿，从而控制回路在受控设备中元件变化和容差的宽范围上得到适当补偿。以此方式调节所述回路的补偿可以提供比固定控制器更好的回路性能。

[45]所述控制回路调整使用者可以设计的控制器，解决使用者需要对控制方式具有信心的需要，并且允许所需控制器的初始参数和类型方面能够有灵活性。

[46]作为参数方法，自调整控制回路不易受噪音的影响。

[47]参见图4，自调整(自适应)控制回路100具有包含共同状态变量的两个控制器H₀120和H₁122。这两个控制器H₀120和H₁122适当地设计为对于各种设备参数范围具有良好的性能。可以理解的是，这些控制器可以基于设备参数的估测而预先设计，或者在设备114调试运行期间根据实验而设定。例如，第一控制器H₀可以保守地设计，以在设备参数变化的重要拐点处提供良好的性能。对于图8的示例降压变换器，使用L和C的最小期望值设计控制器。类似地，第二控制器H₁可以为了在设备参数变化的上限处具有高的性能而设计。控制器H₀、H₁可以各自是PID型控制器。与现有技术的自适应控制器相反，在设备运行期间各控制器的P、I和D增益系数之间的相对关系保持不变。应当可以理解的是，以系数之间相对关系的对应论述，就可以适当地使用诸如PD或PI之类的其它类型控制器。可以使用，只要对于系数之间的相对关系的相应放大是适当的。

[48]作为调节控制器中每个P、I或D个别值之方式的替代，通过如图4所示将不同的比例系数(1-α、α)施加至两个控制器中的每一个，本申请调节单个参数(α)而调整组合输出u之间的平衡。更具体地说，自调整控制回路在一加法器中根据下式与调节值α成比例地将控制器的输出H₀和H₁相加：

H＝αH₁+(1-α)H₀(2)

[49]这允许控制器随着α在0(零)和1之间变化而实现在H₀和H₁之间的线性连续性。实际上，来自各控制器的输出控制信号用增益定比例，并且把经过增益定比例的输出相加在一起。然而施加至各控制信号的比例因数平衡成：从而当施加至第一控制信号的比例系数减小时，施加至第二控制信号的比例系数增加相应的量，反之亦然。

[50]一个反馈元件124可以放在从输出过来的反馈路径中，以把测得的输出调整得符合设定点，如同在现有技术中的常见的那样。从而，例如，如果被控制的设备参数是温度，来自测量此输出的温度传感器的信号可以被适当地调整，而以适当的范围提供电压信号。

[51]自调整控制的方法如下。调节值始自一个适当的值以确保稳定性。零可以是一种适当的选择，这意味着来自第一控制器H0的控制信号控制所述设备，而第二控制器不起作用。适当地，第一控制器可以选择为保守性控制器(conservative controller)。与之相反，如果调节值α始于1，则来自第二控制器H1的控制信号会控制所述设备，而第一控制器不起作用。所述控制系统的自适应元件调整α的值，以确定所述两个控制系统之间的最优平衡点。α的值由自适应筛选更新机构确定，该自适应筛选更新机构采用诸如最小均方(LMS)或递归最小方(RLS)之类的适当函数式，以确定最优运行状况。最好起始于零，在零和1之间调整自适应加权，从而获得对应于控制误差的最优预测的控制器。

[52]控制回路100调整控制器参数以在宽范围的设备变量上获得良好控制，由此提供比固定控制器好得多的控制和调控。此外可以由使用者根据其需要而设计和设定在H₀和H₁之间调整的控制器，对使用者提供灵活性，以便就使用控制器方面使其想用的场合与其信心相匹配。

[53]以最保守控制器_H0开始的方法，指的是该方法在启动时是鲁棒的，根据调节值α调节至H₀和H₁之间的最适当控制器。有利地，可以选择各个控制器系数(例如PID)以提供稳定控制器。由于不调整这些系数，整个控制器内在地是稳定的，这与P、I和D系数可各自调节的其它自适应控制器相反，后者在某些环境下可能产生不稳定。可以理解的是，如果所述系数对应于控制器的极、零和增益，此论断可以宽泛地适用。

[54]调节值α是如图5所示的优化p(n)的自适应筛选器的加权。信号p(n)的强度可以解释为代表回路中的调控质量。如此，使得p(n)的均方值最小化对应于调控器的最优调节。以此方式计算调节值α产生鲁棒调节机构——其对噪音不太敏感，且计算复杂度低。

[55]尽管已经结合不同控制器说明了上述的自适应控制系统，但是可以理解的是，两个控制功能可以同等地组合至一个控制器中，在该控制器中有单个调节参数α，其调节两个控制功能之间的平衡(α、1-α)，提供一定自由度的调节。此种方案的一个例子在图6中示出，其中控制方案有效地将组合在单个控制器中的两个控制函数的零和/或极的计算分成两半(标准控制器将反馈控制器的两个零/极弄在一起)。所述控制器包括移动平均筛选器130、自动回归筛选器132以及增益元件134。

[56]到节点p(n)为止的控制器的部分130，

[57]1.采用移动平均(MA)筛选器实现控制器的零。

[58]2.然后反馈回路的自适应部分136工作进行对p(n)的最小化——其等于使得控制误差e(n)中的能量最小化，显然这是调控的目标。控制器的自适应部分的作用是依次试探凸成本(Convex Cost)函数，直到达到最佳点。所以，

[59]a)自适应筛选器沿着凸成本函数的梯度朝最优点驱动调节值(阿尔法)(图5)

[60]b)当信号p(n)的欧几里德范数(或能量)最小时，得到所述最优点。

[61]3.得到的α值是加权函数，用于将整个控制器的MA、自回归(AR)筛选器132以及增益系数134更新至下一个强度级切换循环。可以理解的是，在α值和MA、AR和增益系数之间有线性关系，原因在于仅仅平衡一起组合在MA、AR和增益组中的两个控制函数。

[62]从节点p(n)起AR筛选器实现系统的极确保稳定运行。增益块确保得到足够的暂态性能，但是不过量，否则就会有失控的危险。

[63]可以理解的是，尽管在图6中只有一个控制器，但是采用两个控制功能，且仅仅调节一个参数(α)，并且该参数用于调整MA、AR和增益元件中的控制器系数。

[64]通过使用图12中所示的信号调控器138过滤相关自适应信号，可调控附加的信号。由于将所述信号调控筛选器增加至自适应回路中而非增加至控制回路中，由自适应筛选器优化的传输函数不同于控制回路的传输函数。此种调控在自适应调节方面允许一些灵活性，允许使用者影响控制系统的最终补偿。例如，参见图12，分别指定控制器和所述调控筛选器的传输函数为C(z)和D(z)，对于经优化的控制函数F(z)，我们能给出如下公式：

F(z)＝C(z)·D(z)

把控制器的传输函数改写成：

C(z)＝F(z)/D(z)，其清楚地表明调控筛选器的响应D(z)影响控制器的经优化(或会聚的)传输函数C(z)。

[65]从以单个调节值调节多个控制器参数的能力相对于必须独立地计算数个调节值的自适应控制器具有优点。使用数个独立的调节值允许控制器居于数个自由度来寻找最优控制值，因此，当控制值在噪音或其它非理想因素影响下被误调节时，所述控制值可限定不稳定的控制器。根据本申请的教示从单个调节值调节控制器提供一定自由度的调节，并且将控制器约束为在误调节情况下不容易产生不稳定控制系统的参数范围上运行。在参数范围上运行的此能力及其即使在误调节情况下也具有的内在较高稳定性使得本自适应控制器在应用中是非常鲁棒的。

[66]控制回路包含至少两个预设计的控制器H₀和H₁，由此，至设备的控制信号根据公式(2)由两个控制器的输出的和得出。更具体地，控制器的状态演化可以使用下面的状态-空间符号来说明：

[67]当α等于零时：

x(n+1)＝A₀x(n)+B₀e(n)(3)

[68]其中，A₀是控制器H₀的状态矩阵，B₀是控制器H₀的输入矩阵，x是状态向量，含有控制器状态变量且e是控制器输入向量。

[69]当α等于1时：

x(n+1)＝A₁x(n)+B₁e(n)(4)

[70]其中，A₁是控制器H₁的状态矩阵，B₁是控制器H₁的输入矩阵，x是状态向量，含有控制器状态变量且e是控制器输入向量。

[71]根据公式(2-4)，对于在零和1之间的所有α值，可以得到：

x(n+1)＝[(1-α)A₀+αA₁]x(n)+[(1-α)B₀+αB₁]e(n)(5)

[72]由此，将控制器H₀和H₁组合使之能够随阿尔法在零和1之间变化实现控制器在H₀和H₁之间的连续性。

[73]对于本领域的普通技术人员来说清楚的是，控制器不必实施为明显分开的控制器。参见公式(5)，清楚的是，从左至右的方括号括住的部分分别表示根据本申请的组合控制器的状态矩阵和输入矩阵，其中所述矩阵作为阿尔法的函数变化，进一步地，当所述控制器以数字形式实施时，所述控制器可以此方式更有效地实现。此外，术语“多个控制器”并未必指它们是物理上相互独立的。

[74]从公式(5)还可以看出通过集中涉及α的各项而能够减小涉及α的在线计算量。例如，公式(5)的状态矩阵能够改写为：

A₀+α(A₁-A₀)(6)

[75]这将状态矩阵的在线计算简化为矢量的加和乘。

[76]图7示出根据本申请教示的、用在一个零两个极控制器(one zero twopole controller)示例实施例，其中使用LMS自适应筛选器用于加权更新。能够理解的是，该实施例为单个控制器形式而实现两个控制函数，该控制器已经通过采用公式(5)和(6)中说明的技术对硬件进行简化。而且，还标明了图6中明确地钩画出的各功能方框。

[77]此方法对于需要低成本和抗噪音的电源变换器电路中的数字控制回路是特别有利的。诸如开关DC-DC变换器的电源变换器用在需要从诸如电池的单个电源获得不同的电压和/或电压极的电子装置中。上述的控制方法可以有利地用在用于控制这些DC-DC变换器的运行的控制器中。尽管典型地DC-DC控制器本质上是模拟的，数字控制器由于诸如较好的特性组合、更先进的回路控制以及更大的灵活性等数个原因而变得流行起来。

[78]采用使用本方法的控制器152的示例DC-DC变换器152在图8中示出。示例DC-DC变换器是降压变换器，其是将一个DC电压降至较低DC电压的变换器。然而，所述控制方法可以相同地用于其它类型的开关DC-DC变换器——包括但不限于升压(提升)变换器、升压-降压变换器、cuk变换器(cuk converter)、逆向电压变换器或正向电压变换器。

[79]在示例的升压变换器中，—电压(V_in)从电压源以可开关的方式供应至电感154电容156结构，该结构存储能量并将能量提供成对输出电压V_o。二极管158用于在开关关闭时对电感电流提供通路。输出电压由开关160开和关的相对时间(这通常称为占空因数)确定。所述控制器用于通过改变所述占空因数校准输出电压并且将其维持在所要求的设定点电压。

[80]由自调整控制回路实现的改进在下面示出，图9至图11对于各种电感和电容值和将根据本申请设计的DC-DC变换器的负载阶跃调控与标准固定控制器相对比，其中标准固定控制器的性能在最左侧的图中示出，自调整控制回路的性能在右侧示出。

[81]图9示出，对于低的L和C值，标准固定控制回路是不稳定的而自调整控制回路是稳定的，说明较宽的运行范围可以使用自调整控制回路。

[82]图10和11示出在增大的L和C值时的性能。注意标准固定控制器呈现变差的动态响应，随着L和C增大而振荡。而自调整控制回路再补偿所述回路呈现较好的动态响应。

[83]本申请不限于已描述的实施例，而是可以在构造和细节上改变。特别地，尽管已经结合恰好两个控制器来说明控制器，但是可以包括更多的控制器。

[84]在文中使用的用语包括/包含是指明所说特征、物体、步骤或器件的存在，而不排除一个或更多其它特征、物体、步骤、器件或其群组的存在或添加。

Claims

1.一种用于控制设备的自适应控制系统，

所述控制系统包括：

多个控制器，每个所述各控制器响应于至少一个公共输入，每个控制器具有适于控制所述设备的独特控制函数，其中各按相应的比例系数分别缩放来自所述控制器的输出并将其相加在一起，由此形成一个加权了的相加控制信号输出提供给所述设备，其中所述自适应控制系统以平衡过的方式调节所述各项比例系数。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述各反馈控制器的所述控制函数是固定的。

3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，以单个自由度确定所述各比例系数。

4.根据权利要求3所述的控制系统，其中，连续调节所述比例系数。

5.根据权利要求3所述的控制系统，其中，所述比例系数在预先确定的调节阶段之后是固定的。

6.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其中，所述比例系数的和是恒定的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其中，设有控制器输出为H₀和H₁的两个控制器，且控制信号传输函数H为

H＝αH₁+(1-α)H₀。

8.根据权利要求7所述的控制系统，其中，α的值在0和1之间的范围内调节。

9.根据权利要求8所述的控制系统，其中，α的值初始设置为0或1。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的控制系统，进一步包括调节器用于提供所述调节值，其中所述调节器通过使得控制回路中信号的均方值最小化确定所述调节值。

11.根据权利要求10所述的控制系统，其中，所述调节器基于LMS函数运行。

12.根据权利要求10所述的控制系统，其中，所述调节器基于RLS函数而运行。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的控制系统，其中，所述调节器构成用于调整所述比例因数使得控制误差的预测最小化。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的控制系统，其中，所述控制系统包括MA控制器，其用于置一个或多个控制器的传输函数的零点。

15.根据权利要求14所述的控制系统，其中，向所述调节器提供所述MA控制器的输出。

16.根据权利要求15所述的控制系统，其中，所述M A控制器的输出在所述调节器之前向整理筛选器提供。

17.根据权利要求10或16所述的控制系统，其中，所述控制系统包括A R控制器用于置一个或多个控制器的传输函数的极。

18.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其中，以数字方式实施所述控制系统。

19.一种电源变换器，包括根据权利要求1至18中任一项所述的控制系统。

20.根据权利要求19所述的电源变换器，其中所述电源变换器是DC-DC变换器。

21.根据权利要求20的电源变换器，其中所述DC-DC变换器具有的拓扑结构包括下述之一：

a)降压变换器，

b)升压变换器，

c)降压-升压变换器，

d)Cuk变换器，

e)反向变换器，或

f)正向变换器。

22.一种用于控制设备参数的自适应控制器，所述自适应控制器包括：

第一非自适应控制器，其适于控制所述参数并提供第一控制信号，

第二非自应性控制器，其适于控制所述参数并提供第二控制信号，

第一增益元件，用于以第一比例因数定所述第一控制信号的比例，以提供定了比例的第一控制信号，

第二增益元件，用于以第二比例因数定所述第二控制信号的比例，以提供定了比例的第二控制信号，

加法器，用于将所述定了比例的第一控制信号与定了比例的第二控制信号相加，其中所述自适应控制器构造成在维持其比例系数的和为常数的同时调整所述比例因数之间的平衡。

23.一种用于自适应控制设备参数的方法，所述方法包括下述步骤：

施加第一控制功能，以获得用于将所述设备输出维持在所需值的第一控制信号，

施加第二控制功能，以获得用于将所述设备输出维持在所述所需值的第二控制信号，

平衡所述第一和第二控制信号以提供经平衡的控制信号，

将所述平衡了的控制信号施加至所述设备，以及

调节所述第一和第二控制信号之间的平衡。

24.根据权利要求23所述的方法，进一步包括：

a)选择第一控制器用于实施所述第一控制函数，

b)选择第二控制器用于实施所述第二控制函数，以及

c)安装所述第一和第二控制器。

25.一种用于控制设备的控制系统，所述控制系统包括多个不同特性的控制器，所述控制器包括至少一个设置以控制所述设备的参数，所述控制器以公共状态变量运行，以及一个处理装置用于处理所述控制器输出以向所述设备提供控制信号输出。

26.根据权利要求25所述的控制系统，其中所述处理装置根据动态变化的调节值相加所述控制器输出。

27.根据权利要求26所述的控制系统，其中具有至少两个控制器H₀和H₁，且所述处理装置根据

H＝αH₁+(1-α)H₀

相加所述控制器输出H₀和H₁，其中H为所述控制信号输出。

28.根据权利要求27所述的控制系统，进一步包括调节装置用于通过使得控制回路中信号的均方值最小化调节所述控制器的至少一个参数。

29.根据权利要求25至28中任一项所述的控制系统，其中所述处理装置根据由更新机构更新的自适应筛选器的加权动态地修改所述调节值。

30.根据权利要求29所述的控制系统，其中，所述更新机构基于LMS运行。

31.根据权利要求29所述的控制系统，其中，所述更新机构基于RLS运行。

32.根据权利要求29至31中任一项所述的控制系统，其中，所述自适应筛选器加权起始为0，且被调整在0和1之间。

33.根据权利要求29至32中任一项所述的控制系统，其中，所述自适应筛选器使控制误差的预测达到最小化。

34.根据权利要求25至33中任一项所述的控制系统，其中，所述处理装置包括MA控制器用于置所述控制器传输函数的零。

35.根据权利要求25至34中任一项所述的控制系统，其中，所述处理装置包括AR控制器用于置所述控制器的传输函数的极。

36.一种用于控制设备的自适应控制系统，所述系统包括：

a)执行控制函数以向所述设备提供控制信号的控制器；

b)自适应元件，用于调整所述控制器的参数以提供自适应控制，其中所述自适应元件构造成在单个自由度内调整所述参数。

37.根据权利要求36所述的自适应控制系统，其中，所述控制器包括两个控制函数，其各自的输出组合在一起以提供控制信号。

38.根据权利要求37所述的自适应控制系统，其中，所述控制器的参数调整所述两个控制函数之间的平衡。

39.根据权利要求38所述的自适应控制系统，其中，所述控制器包括响应于误差信号的MA筛选器。

40.根据权利要求39所述的自适应控制系统，其中，响应于所述MA筛选器的输出调节所述参数。

41.根据权利要求39或40所述的自适应控制系统，其中，所述MA筛选器构造成实现所述控制函数的零。

42.根据权利要求41所述的自适应控制系统，其中，为了使得所述MA筛选器输出函数最小化而调节所述参数。

43.根据权利要求36至42中任一项所述的自适应控制系统，进一步包括AR筛选器。

44.根据权利要求43所述的自适应控制系统，其中，所述AR筛选器用于实现所述控制函数的极。

45.根据权利要求43或44所述的自适应控制系统，其中，提供增益元件以实现所述控制函数的增益。

46.根据权利要求45所述的自适应控制系统，其中，以所述调节参数的改变线性地调整所述AR和/或MA筛选器的参数。

47.根据权利要求36至46中任一项所述的用于控制设备的自适应控制系统，其中，相对于单个调节系数值线性地调整所述控制器的参数。