检索结果-内蒙古大学图书馆

燕山大学学报 2025年第1期49卷 22-33页

作者：赵瑞莹王芳周超王春艳燕山大学理学院河北秦皇岛066004 河北农业大学海洋学院河北省秦皇岛066003

针对一类具有延迟时变全状态约束的不确定非线性系统,提出自适应神经网络容错控制策略。首先,设计平移函数使违反约束的系统初值在预定时间回到约束范围内。其次,通过设计应用范围更广的新型非线性状态变换函数,将约束系统转化为无约束... 详细信息

针对一类具有延迟时变全状态约束的不确定非线性系统,提出自适应神经网络容错控制策略。首先,设计平移函数使违反约束的系统初值在预定时间回到约束范围内。其次,通过设计应用范围更广的新型非线性状态变换函数,将约束系统转化为无约束系统,解决全状态约束问题。接着,利用径向基神经网络和自适应技术分别处理不确定性和执行器故障。然后,根据Lyapunov理论证明闭环系统的实际有限时间稳定性,且所有状态都能保持在约束范围内。最后,通过机械臂系统的对比仿真验证设计的自适应容错控制策略的有效性。

关键词：不确定非线性系统全状态约束状态变换函数神经网络执行器故障实际有限时间稳定

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不确定非线性系统自适应滑模跟踪控制及应用

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系统工程与电子技术 2014年第4期36卷 740-745页

作者：苏磊姚宏杜军空军工程大学航空航天工程学院陕西西安710038 空军工程大学理学院陕西西安710051

针对一类非匹配不确定非线性系统,设计了一种高阶鲁棒自适应反推滑模变结构控制方法。在控制器设计中,考虑存在系统建模误差和外界未知干扰,借鉴动态面思想降低控制器复杂性,引入双曲正切函数和抖振衰减因子降低控制输入抖振,设计系统... 详细信息

针对一类非匹配不确定非线性系统,设计了一种高阶鲁棒自适应反推滑模变结构控制方法。在控制器设计中,考虑存在系统建模误差和外界未知干扰,借鉴动态面思想降低控制器复杂性,引入双曲正切函数和抖振衰减因子降低控制输入抖振,设计系统建模误差自适应律增强控制器鲁棒性,并将系统的稳定性证明简化为判断一个n阶对称矩阵的正定性问题。将设计的反推滑模控制器用于F-8飞机纵向机动控制并进行仿真,实现了飞机对指定轨迹的稳定跟踪。

关键词：不确定非线性系统滑模控制飞行器纵向机动轨迹跟踪

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不确定非线性系统的鲁棒H_∞控制分析与综合

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控制理论与应用 2002年第2期19卷 203-206页

作者：吴敏张凌波桂卫华中南大学信息科学与工程学院长沙410083

讨论一类仿射非线性系统的鲁棒H∞ 控制问题 .针对自由系统 ,外部干扰输入矩阵和控制输入矩阵都具有加法不确定性的系统 ,将鲁棒性能的分析和综合归结为求解一组Hamilton_Jacobi不等式 ,给出了确保非线性控制系统满足鲁棒干扰抑制性能... 详细信息

讨论一类仿射非线性系统的鲁棒H∞ 控制问题 .针对自由系统 ,外部干扰输入矩阵和控制输入矩阵都具有加法不确定性的系统 ,将鲁棒性能的分析和综合归结为求解一组Hamilton_Jacobi不等式 ,给出了确保非线性控制系统满足鲁棒干扰抑制性能的充分条件 ,获得了非线性鲁棒控制器的一种形式 .

关键词： H∞范数鲁棒H∞控制不确定非线性系统加法不确定性 Hamilton-Jacobi不等式反馈控制器

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不确定非线性系统的鲁棒耗散性与保性能控制

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控制理论与应用 2003年第6期20卷 938-942页

作者：关新平华长春龙承念燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

考虑了不确定仿射非线性系统的鲁棒耗散性与保性能控制问题,不确定性范数有界,不满足匹配条件.基于HJI不等式,设计了状态反馈控制器.当扰动存在时,控制器能使系统达到耗散,当扰动为零时,所设计的控制器使系统对于给定的性能函数具有上界... 详细信息

考虑了不确定仿射非线性系统的鲁棒耗散性与保性能控制问题,不确定性范数有界,不满足匹配条件.基于HJI不等式,设计了状态反馈控制器.当扰动存在时,控制器能使系统达到耗散,当扰动为零时,所设计的控制器使系统对于给定的性能函数具有上界,最后研究了不确定线性系统的保性能与耗散性控制情形.

关键词：鲁棒耗散性保性能控制不确定非线性系统状态反馈控制器

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不确定非线性系统的直接自适应神经网络控制

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计算机工程与应用 2008年第6期44卷 124-126,230页

作者：李春华李欣罗琦南京信息工程大学信息与控制学院南京210044

为解决一类带干扰的不确定非线性系统中存在的两类未知项——未知函数和外界干扰,采用了直接自适应神经网络控制方法设计控制器。控制器设计中利用径向基函数神经网络良好的逼近性来近似未知函数,利用非线性衰减项来抑制干扰。所用方法... 详细信息

为解决一类带干扰的不确定非线性系统中存在的两类未知项——未知函数和外界干扰,采用了直接自适应神经网络控制方法设计控制器。控制器设计中利用径向基函数神经网络良好的逼近性来近似未知函数,利用非线性衰减项来抑制干扰。所用方法结构简单、算法简洁,在一定条件下稳定性和收敛性能定性地得到保证。最后,仿真结果证明了该方法是正确的。

关键词：自适应神经网络干扰抑制不确定非线性系统

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不确定非线性系统的状态参考自适应与L_2-增益混合控制

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西北工业大学学报 2001年第4期19卷 571-574页

作者：闫茂德徐德民贺昱耀西北工业大学航海工程学院陕西西安710072

针对一类不确定非线性系统 ,首次提出了一种状态参考自适应与 L2 -增益混合控制器。该控制器大大拓宽了递推 (backstepping)自适应控制方法的适用范围 ,且对非匹配的未知参数和有界干扰具有强鲁棒性。理论分析和仿真结果说明了该控制器... 详细信息

针对一类不确定非线性系统 ,首次提出了一种状态参考自适应与 L2 -增益混合控制器。该控制器大大拓宽了递推 (backstepping)自适应控制方法的适用范围 ,且对非匹配的未知参数和有界干扰具有强鲁棒性。理论分析和仿真结果说明了该控制器的可行性和有效性。

关键词：不确定非线性系统自适应控制 L2-增益 backstepping方法混合控制器设计递推法

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不确定非线性系统的多模反演滑模控制

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控制理论与应用 2001年第5期18卷 801-804页

作者：李俊徐德民西北工业大学航海工程学院西安710072

对一般形式的仿射非匹配不确定非线性系统 ,研究了一种具有任意小跟踪误差的稳定控制器的设计新方法 .结合反演 (backstepping)设计和变结构控制 ,提出了反演变结构控制策略 .对存在非匹配的不确定性和未知干扰的系统 ,设计的反演变结... 详细信息

对一般形式的仿射非匹配不确定非线性系统 ,研究了一种具有任意小跟踪误差的稳定控制器的设计新方法 .结合反演 (backstepping)设计和变结构控制 ,提出了反演变结构控制策略 .对存在非匹配的不确定性和未知干扰的系统 ,设计的反演变结构控制器实现了鲁棒输出跟踪 ,闭环系统在有限时间进入滑动模态 .仿真算例证实了理论结果 .

关键词：变结构控制不确定非线性系统多模反演滑模控制控制策略

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不确定非线性系统全局自适应跟踪控制分析与设计

不确定非线性系统全局自适应跟踪控制分析与设计

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作者：闫雪华山东大学

学位级别：博士

本文主要研究了几类不确定非线性系统的全局自适应实际输出跟踪问题.主要利用增加幂次积分方法、反推方法和通用控制及死区思想与技巧,分别设计了两类具有未知控制方向高阶非线性系统的全局自适应状态反馈跟踪控制器和两类具有未知增长... 详细信息

本文主要研究了几类不确定非线性系统的全局自适应实际输出跟踪问题.主要利用增加幂次积分方法、反推方法和通用控制及死区思想与技巧,分别设计了两类具有未知控制方向高阶非线性系统的全局自适应状态反馈跟踪控制器和两类具有未知增长率不确定非线性系统的全局自适应输出反馈跟踪控制器.本文主要内容分为以下四个部分：一、控制方向未知高阶不确定非线性系统的全局实际跟踪控制设计本部分在较弱的条件下,研究了一类具有未知控制方向的高阶不确定非线性系统的全局实际跟踪问题.受近期跟踪结果和通用控制及死区思想的启发,通过采用Nussbaum增益方法和增加幂次积分法,并引入一个新颖的坐标变换、新的调节律和拟符号函数,去除了密切相关跟踪文献中控制方向要求已知的这一本质性假设,给出了一个连续自适应状态反馈跟踪控制器的解析解.该控制器确保跟踪误差经有限时间后收敛于设定的原点的任意小邻域,同时闭环系统的所有信号皆有界. 二、更一般高阶不确定非线性系统的全局实际跟踪控制设计本部分研究了一类更一般高阶不确定非线性系统的全局实际跟踪控制设计问题.特别地,将未知控制系数由上一部分中的上下界均为常数扩展成可以取任意大和／或任意小值.通过Nussbaum增益方法和增加幂次积分法,引入新的调节律和一个相对简单的连续可微函数,提出了新的全局自适应状态反馈实际跟踪控制设计方案.所得结果表明,该控制器能够确保闭环系统的所有状态皆有界,且跟踪误差经一个有限时间后收敛于设定的原点的任意小邻域. 三、增长率未知非线性系统全局输出反馈实际跟踪控制设计本部分研究了一类具有依赖于不可测状态的增长且增长率为未知常数的不确定非线性系统的全局输出反馈实际跟踪问题.受相关镇定结果的启发,通过灵活运用通用控制和死区的方法与技巧,并引入一个基于新的动态高增益的观测器,设计出了全局自适应输出反馈跟踪控制器.结合所提出的性能分析新模式,证明了所设计的控制器能够确保跟踪误差经有限时间后收敛于设定的原点的任意小邻域,同时闭环系统的所有信号皆有界. 四、增长率和控制系数未知串联系统全局输出反馈实际跟踪控制设计本部分考虑了一类具有更多不确定性非线性系统的全局输出反馈实际跟踪问题.所研究系统同时具有零动态、增长依赖于不可测状态且增长率为未知常数、未知时变控制系数且上界为未知常数.这些特征使得所研究系统大不同于密切相关文献,进而导致该问题较难解决.通过灵活将通用控制及死区思想与反推技巧相结合,并引入一个不同的基于新的动态高增益的观测器,成功提出了一种全局自适应实际跟踪控制设计的新方案.采用第三部分中所提出的性能分析模式,验证了所设计的控制器保证了所得闭环系统的所有状态是全局有界的,且跟踪误差在一个有限时间后收敛于设定的原点的任意小邻域. 以上四部分分别给出了相应的仿真算例,验证了所给出的全局自适应实际跟踪控制设计方案的有效性与可行性.

关键词：不确定非线性系统未知控制方向全局实际跟踪自适应控制 Nuss-baum增益动态高增益反推增加幂次积分

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不确定非线性系统的神经网络自适应重构控制

不确定非线性系统的神经网络自适应重构控制

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作者：王源南京航空航天大学

学位级别：博士

研究了不确定非线性系统的神经网络自适应重构控制问题。针对不确定非线性系统的不同特点，提出了一套不确定非线性系统的神经网络控制方法。首先，作为小脑模型关联控制器（CMAC）的改进，本文采用模糊逻辑方式，提出了联想度的概... 详细信息

研究了不确定非线性系统的神经网络自适应重构控制问题。针对不确定非线性系统的不同特点，提出了一套不确定非线性系统的神经网络控制方法。首先，作为小脑模型关联控制器（CMAC）的改进，本文采用模糊逻辑方式，提出了联想度的概念及一种具有结构和参数自适应性的自组织模糊CMAC神经网络（SOFCMAC）结构，证明了SOFCMAC对非线性特性的一致逼近特性。本文对于线性部分的特性已知而非线性部分的特性未知的不确定非线性系统，用已有的线性控制器的设计方法与SOFCMAC神经网络的相结合，提出了两种非线性控制方法：H∞鲁棒SOFCMAC神经网络自适应重构控制方法和SOFCMAC神经网络自适应重构跟踪控制方法，其中SOFCMAC神经网络用于对消不确定非线性特性，使闭环系统具有期望的响应特性。SOFCMAC神经网络与线性控制方法的有机结合可有效扩大线性控制方法的实际应用范围。本文对于部分非线性特性已知而部分非线性特性未知的不确定非线性系统，将近似动态逆方法与SOFCMAC神经网络相结合，提出了一种基于近似动态逆方法的SOFCMAC神经网络自适应重构控制方法，用SOFCMAC神经网络对消逆误差，以使系统响应跟踪参考模型的响应。本文在基于近似动态逆方法的SOFCMAC神经网络自适应重构控制方案基础上，应用伪控制隔离思想，提出了基于伪控制隔离的SOFCMAC神经网络自适应重构控制方法，解决了输入存在饱和现象或输入为离散量等输入特性的不确定非线性系统的控制问题。文中分析了该控制方案对故障的自修复功能。在这种方案中，检测和辨识被降级应用于报警显示、辅助控制和维修维护时使用。这样检测和辨识的快速性要求可以降低。本文给出了一种基于支持向量机的故障诊断方法。本文针对当状态不可测时的不确定非线性系统控制问题，提出了一种基于近似动态逆的SOFCMAC神经网络直接输出反馈自适应重构控制方法。文中各种控制方法的非线性闭环系统稳定性得到了严格证明。歼击机神经网络自适应重构控制等一系列数字仿真结果表明了本文方法的有效性。

关键词：不确定非线性系统联想度小脑模型神经网络动态逆伪控制隔离(PCH) 输出反馈歼击机自适应重构控制

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不确定非线性系统自适应预设时间控制

不确定非线性系统自适应预设时间控制

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作者：宁鹏举燕山大学

学位级别：博士

稳定性、准确性和快速性是评价系统性能的三要素,实现系统快速、高精度收敛是控制领域学者追求的目标。预设时间控制能够在预先给定的时间内将被控对象镇定到原点,而不依赖于系统初始条件和控制参数,在航空航天、远程医疗、智能驾驶等... 详细信息

稳定性、准确性和快速性是评价系统性能的三要素,实现系统快速、高精度收敛是控制领域学者追求的目标。预设时间控制能够在预先给定的时间内将被控对象镇定到原点,而不依赖于系统初始条件和控制参数,在航空航天、远程医疗、智能驾驶等领域具有广泛的应用前景,因而备受学术界关注。在实际中,被控对象往往具有非线性动力学特性,同时存在由建模误差、机械磨损等原因引起的参数不确定性,这不可避免地为系统控制带来挑战。此外,在特定环境下网络带宽和信道容量有限,亟需在保证系统性能前提下,尽可能减少信息交互,以节省通信资源。鉴于此,本文在不同控制输入下研究了不确定非线性系统自适应预设时间控制问题,并考虑了时滞、时变参数等因素对系统控制器设计和稳定性分析的影响。具体研究工作如下: (1)基于动态增益技术研究了不确定非线性系统自适应预设时间控制问题。通过定义预设时间调节函数,对系统的状态进行缩放,将原系统的预设时间稳定性问题转化为缩放后系统的有界稳定问题。随后,利用动态增益技术,提出了连续自适应预设时间控制器。根据Lyapunov稳定性理论,证明了该控制器可以保证缩放后系统的有界稳定,进而实现了原系统的预设时间控制。相较于传统的有限/固定时间控制方法,该算法下系统的收敛时间独立于系统的初始条件和控制参数,可以预先设定。 (2)基于非缩放设计方法研究了参数不确定非线性系统自适应预设时间控制问题。基于预设时间调节函数,提出了新颖的自适应预设时间稳定性定理。随后,针对带有未知参数的非线性系统,利用反步控制和自适应技术,提出了连续时变状态反馈控制方案。进而,利用自适应预设时间稳定性定理,证明了该方案可以使系统状态在预设时间内收敛至零平衡点。不同于缩放设计方法,非缩放设计方法中预设时间调节函数直接用于设计控制器,而非状态缩放或时间变换。因此,有效减少了预设时间调节函数的阶次,减轻了系统的运算负担,节省了计算资源。 (3)基于Lyapunov-Krasovskii(L-K)泛函研究了时滞不确定非线性系统自适应预设时间控制问题。首先,给出了时滞不确定非线性系统预设时间稳定的定义,阐述了实现时滞不确定非线性系统预设时间(包括有限时间和固定时间)稳定的必要条件。其次,基于预设时间调节函数和L-K泛函,提出了适用于时滞系统的预设时间稳定性定理,并讨论了在不同情况下定理的有效性。最后,针对时滞不确定非线性系统,设计了连续时变自适应控制器,实现了闭环系统的预设时间稳定,并分析了不同预设时间调节函数对控制器设计的影响。 (4)针对参数不确定非线性系统,研究了静态事件触发自适应预设时间控制问题。基于瑕积分极限收敛定理和矛盾法,证明了一个新的预设时间稳定性判据,为解决所研究的问题提供了明确的理论指导。随后,利用自适应技术和反步法,协同设计了控制器和事件触发机制。最后,根据提出的预设时间稳定性判据,证明了构建的事件触发控制算法可以在预先给定的时间内将系统镇定到原点,同时避免Zeno现象,改进了现有基于连续控制输入的预设时间稳定结果,节约了通信资源。 (5)针对时变不确定非线性系统,研究了动态事件触发自适应预设时间控制问题。首先,利用洛必达法则,给出了直接证明预设时间稳定性判据的新方法。随后,通过在触发条件中引入动态变量,构建了新颖的动态事件触发机制,相比静态事件触发机制可以有效减少触发次数。进而,基于所提动态事件触发机制,提出了自适应预设时间控制方案,实现了闭环系统的预设时间稳定,同时避免了Zeno现象。最后,分析了动态事件触发机制中设计参数与触发时间间隔以及系统性能之间的关系。

关键词：不确定非线性系统时滞系统时变系统自适应控制预设时间控制事件触发机制

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