内部模型
维基百科,自由的 encyclopedia
在控制理论的领域中,内部模型(internal model)也称为内模型,是指为了估计系统扰动的影响,而去模拟系统特定输入下反应的程序。内部模型原则(internal model principle)最早是由控制工程学者弗朗西斯(B. A. Francis)及翁汉(W. M. Wonham)所提出[1],是科南特(Conant)和阿什比(Ashby)提出良好调节器定理的明确描述[2]。良好调节器定理的观点和经典控制不同,经典控制的反馈回路无法明确的针对控制系统建模(虽然经典控制器中多半会包括一个隐式的模型)[3][4]。
![Thumb image](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/79/Basic_Forward_Model.png)
在生物体的运动控制中,其内部模型原则是指运动控制是由受控体及控制器的交互影响所控制。受控体是被控制的身体部位,内部模型本身就是控制器中的一部分,来自控制器的资讯(例如来自中枢神经系统、回授资讯及感知副本等)会送到受控体,受控体再依资讯动作。
内部模型可以用前馈控制或是回授控制的方式来进行控制。前馈控制会用目前状态以及系统模型计算输入给系统,不会使用回馈,因此无法修正其控制的误差。在回授控制中,会将系统的部分输出回授给系统,因此系统可以根据实际输出及理想输出的误差进行调整或是补偿。目前已提出二类的内部模型:前向模型(forward model)以及逆模型(inverse model)。在模拟时,可以结合这二类的内部模型来处理复杂的运动任务。