检索结果-内蒙古大学图书馆

天津科技大学学报 2025年

作者：游国栋王盛李兴韫武劲圆张海龙张帅天津科技大学电子信息与自动化学院天津科技大学机械工程学院天津市第一中心医院

针对同时具有执行器和传感器故障的严格反馈非线性系统，提出一种新型的自适应固定时间控制策略。本研究所考虑的故障包括固定偏差、漂移、精度的下降和有效性的下降。首先，通过Lyapunov函数和杨氏不等式定理结合模糊逻辑系统(FLSs)处... 详细信息

针对同时具有执行器和传感器故障的严格反馈非线性系统，提出一种新型的自适应固定时间控制策略。本研究所考虑的故障包括固定偏差、漂移、精度的下降和有效性的下降。首先，通过Lyapunov函数和杨氏不等式定理结合模糊逻辑系统(FLSs)处理系统中的未知项。其次，设计了一种改进的基于时变的相对阈值策略的事件触发控制器，有效地提高了系统的控制精度。再次，在设计的自适应控制器下，验证了跟踪误差满足预定约束边界，所有闭环系统信号在固定时间内都概率有界。最后，通过仿真实例验证了所提控制策略的有效性。

关键词：不确定非线性系统自适应事件触发控制固定时间控制执行器故障传感器故障

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非线性系统中不确定性的控制研究和飞控系统的分布式实时仿真环境的实现

非线性系统中不确定性的控制研究和飞控系统的分布式实时仿真环境...

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作者：李裕山北京航空航天大学

学位级别：博士

以Lyapunov方法为基础,研究不确定非线性系统的鲁棒镇定,分别给出了不确定性满足和不满足匹配条件时的鲁棒调节方法,讨论了实用镇定的概念及实现,并提出了一种非匹配系统的渐近镇定设计方法;基于微分几何变换,从系统输入输出角度,讨论... 详细信息

以Lyapunov方法为基础,研究不确定非线性系统的鲁棒镇定,分别给出了不确定性满足和不满足匹配条件时的鲁棒调节方法,讨论了实用镇定的概念及实现,并提出了一种非匹配系统的渐近镇定设计方法;基于微分几何变换,从系统输入输出角度,讨论了变结构解耦控制器的设计,进一步给出了广义匹配条件下实现最终有界跟踪的连续型解耦控制设计方法.讨论了一种特殊条件的鲁棒输出解耦和递推输出解耦的实现问题.从反馈线性化的角度,研究了MIMO不确定非线性系统的鲁棒输出跟踪问题,给出了控制设计方法,证明了系统内、外动态的有界稳定,讨论了非匹配不确定性对系统动态和稳定误差的影响.介绍了\"先进飞行控制系统实验室\"的分布实时仿真环境的研究情况,包括总体设计、主要功能与结构、各分系统功能描述、软硬件配置及实现,重点介绍了控制软件开发环境Matrix<,x>绵功能及其在分布式实时仿真环境开发中的作用.

关键词：不确定非线性系统鲁棒镇定鲁棒输出跟踪飞行控制系统分布式实时仿真

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不确定下三角非线性系统自适应控制及应用

不确定下三角非线性系统自适应控制及应用

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作者：苗保彬大连海事大学

学位级别：博士

近年来,基于在线逼近的不确定下三角非线性系统自适应控制吸引了广大学者的研究兴趣。本文对不确定下三角型非线性系统的自适应神经网络控制设计及其在自主式水下机器人的三维轨迹跟踪控制应用方面进行了研究,主要研究工作如下：1.针对... 详细信息

近年来,基于在线逼近的不确定下三角非线性系统自适应控制吸引了广大学者的研究兴趣。本文对不确定下三角型非线性系统的自适应神经网络控制设计及其在自主式水下机器人的三维轨迹跟踪控制应用方面进行了研究,主要研究工作如下：1.针对一类增益已知的不确定下三角型非线性系统,提出一种基于指令滤波技术的自适应神经网络控制方法。该方法通过一个二阶滤波器而非直接解析地对虚拟控制律求导,从而显著地简化了后推控制器的设计过程,避免了“计算爆炸”问题。此外,将神经网络理想权值的范数做为在线估计参数,使在线学习参数的个数显著地减少,降低了控制器的计算负担。这两种控制技术的有机结合,使得算法结构简单、计算量小而易于工程实现。对系统进行了基于李雅普诺夫稳定性理论的稳定性分析,表明系统中的所有信号是半全局一致最终有界的,且可以通过调节设计参数使得跟踪误差尽可能的小。2.针对一类增益未知的不确定下三角型非线性系统,进行自适应神经网络控制器设计。首先采用动态面控制技术以解决传统后推方法中存在的“计算爆炸”问题,然后将控制器设计过程中出现的未知部分保留到下一步,依此类推,直到控制设计的最后一步,只使用一个神经网络逼近器实现实际控制律中的未知部分,最后将神经网络权值的范数做为在线估计参数,使在线学习参数的个数显著地减少。该方法所设计的控制器结构简单,使计算负担大为减少。应用李雅普诺夫稳定性理论对闭环系统进行分析,得出系统中所有信号半全局一致最终有界的结论,且可以通过调节设计参数使得跟踪误差尽可能的小。3.针对模型未知的自主式水下机器人非线性动力学模型,考虑其存在不确定部分和受到外界干扰的作用,提出两种自适应神经网络控制器设计方法。分别采用指令滤波技术和动态面控制技术来避免传统后推方法中存在的“计算爆炸”问题,然后结合“最少学习参数”的设计思想,使在线学习参数的个数大为减少。所提出的控制算法具有结构简单、计算量小、易于工程实现等特点。对系统进行了基于李雅普诺夫稳定性理论的稳定性分析,表明系统中的所有信号是半全局一致最终有界的,且可以通过调节设计参数使得跟踪误差尽可能的小。最后,利用MATLAB进行了数值仿真研究,仿真结果表明所设计的控制器可以实现自主式水下机器人的三维轨迹精确跟踪控制。

关键词：不确定非线性系统后推方法自适应控制神经网络控制自主式水下机器人轨迹跟踪控制

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两类具有动态不确定性的输出约束非线性系统的自适应控制问题研究

两类具有动态不确定性的输出约束非线性系统的自适应控制问题研究

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作者：侯文静曲阜师范大学

学位级别：硕士

受测量噪声、建模误差、外部干扰等因素的影响,不确定性普遍存在于各类非线性系统.另一方面,出于物理局限性、性能需求和安全规范等方面的考虑,非线性系统的输出总会受到限制.因此输出约束不确定非线性系统的研究得到了广泛关注.本文研... 详细信息

受测量噪声、建模误差、外部干扰等因素的影响,不确定性普遍存在于各类非线性系统.另一方面,出于物理局限性、性能需求和安全规范等方面的考虑,非线性系统的输出总会受到限制.因此输出约束不确定非线性系统的研究得到了广泛关注.本文研究了两类具有动态不确定性的输出约束非线性系统的自适应控制问题.主要结果包括:1.具有时变阶次的输出约束低阶不确定非线性系统的自适应应有限时间镇定本部分研究了一类具有时变阶次、参数和动态不确定性的输出约束低阶非线性系统的自适应有限时间镇定问题.通过有限时间输入-状态稳定性(FTISS)来刻画不可量测的动态不确定性,应用有限时间稳定性理论,并在控制设计中引入正切型障碍Lyapunov函数(BLF)以及高低阶项,构造了能同时处理有约束和无约束系统的统一的自适应状态反馈控制器.在该控制器的作用下可以证明闭环系统的所有信号都一致有界,输出约束不会被破坏,且系统状态能在有限时间内收敛到原点.2.具有iISS逆动态的输出约束高阶非线性系统的自适应状态反馈镇定本部分研究了一类具有更弱的积分输入-状态稳定性(iISS)逆动态的输出约束高阶非线性系统的自适应镇定问题.通过引入正切型BLF、符号函数和非负的积分函数,并选择恰当的设计函数和参数更新律,构造了一个自适应状态反馈控制器以保证闭环系统所有信号都有界,且系统状态能渐近收敛到原点,输出约束不会被破坏.

关键词：不确定非线性系统输出约束有限时间输入状态-稳定性(FTISS) 积分输入-状态稳定性(iISS) 自适应控制

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具有多种不确定性的非线性系统自适应预设时间控制研究

具有多种不确定性的非线性系统自适应预设时间控制研究

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作者：张伟扬州大学

学位级别：硕士

在实际工程系统中,存在着各种各样的不确定性,如外部环境变化、传感器误差、建模误差和控制器参数变化等。此外,大多数系统都存在的非线性同样为控制器的设计带来了巨大的挑战。随着现代科技的发展,单一的稳定性已不再是人们对一个被控... 详细信息

在实际工程系统中,存在着各种各样的不确定性,如外部环境变化、传感器误差、建模误差和控制器参数变化等。此外,大多数系统都存在的非线性同样为控制器的设计带来了巨大的挑战。随着现代科技的发展,单一的稳定性已不再是人们对一个被控对象的唯一追求,瞬态性能和稳态性能逐渐成为了人们在设计控制器时更加关注的对象。针对不确定非线性系统能够具有一定性能保证的控制方法是近年来的研究热点之一。但已有结果如实用有限时间控制、实用固定时间控制或是预设性能控制,大都存在收敛时间不能给定或是系统初始条件受性能函数的约束等缺陷。因此,本文针对具有时变参数、状态未建模动态、输入未建模动态、未知控制方向、输入死区和输入饱和的几类非线性系统,提出了几种自适应预设时间控制策略。其主要内容如下: 第一,针对一类具有时变参数和状态未建模动态的严格反馈非线性系统,提出了一种自适应实用预设时间跟踪控制方案。通过新构造的预设时间尺度函数及非线性映射,将预设时间控制问题转化为对跟踪误差的约束问题,并加以解决。设计了辅助系统,将不可量测的状态转化为可量测的辅助信号。借助径向基神经网络逼近系统中的未知连续函数。通过Lyapunov稳定性分析,证明了闭环系统所涉及到的信号都是有界的,且系统的跟踪误差能够在设定时间内,收敛到设定的收敛域内。仿真结果验证了所提控制算法的有效性。第二,针对一类具有时变参数、状态未建模动态、未知控制方向和输入非线性的非严格反馈耦合系统,提出了一种基于命令滤波器后推的自适应实用预设时间控制方案。新构造了一种预设时间尺度函数,结合非线性映射,消除了传统性能函数的初值依赖于系统初值的限制。设计了一阶动力学系统,使用其可获取的状态估计不可量测的状态。利用稳定性分析中定义的紧集,在不使用Nussbaum增益技术的情况下,处理了未知控制方向问题。输入非线性考虑了输入死区和输入饱和,将死区饱和模型看作两个饱和函数的叠加,使用两个双曲正切函数的叠加对其进行逼近。借助高斯函数的性质克服了处理非严格反馈项及耦合作用项的困难。通过Lyapunov稳定性分析,证明了闭环系统所涉及到的信号都是有界的,且系统的输出能够在设定时间内以设定的精度跟踪上期望信号。仿真结果验证了所提控制算法的有效性。第三,针对一类具有时变参数、状态未建模动态、输入未建模动态且状态不可测的非严格反馈耦合系统,提出了一种基于高增益观测器的自适应实用预设时间控制方案。引入了两个动态信号,分别处理状态未建模动态及输入未建模动态。借助神经网络逼近未知连续项。利用高斯函数的性质,克服了处理非严格反馈项及耦合作用项的困难。借助构造的预设时间尺度函数并结合非线性映射,消除了传统性能函数的初值依赖于系统初值的限制。通过Lyapunov稳定性分析,证明了闭环系统所涉及到的信号都是有界的,且系统的输出能够在设定时间内以设定的精度跟踪上期望信号。仿真结果验证了所提控制算法的有效性。

关键词：不确定非线性系统预设时间控制自适应控制高增益观测器命令滤波器

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Semiglobal Stabilization via Output-feedback for a Class of Uncertain Nonlinear Systems

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自动化学报 2013年第12期39卷 2154-2159页

作者： LIU Meng-Liang LIU Yun-Gang School of Control Science and Engineering Shandong UniversityJinan 250061 China

这份报纸为不明确的非线性的系统的一个班经由产量反馈认为 semiglobal 是稳定。与存在结果不同，在调查下面的系统拥有更严肃的非线性和实质地增加产量反馈的困难的未知控制系数控制器设计。联合 backstepping 方法和产量反馈支配途径... 详细信息

这份报纸为不明确的非线性的系统的一个班经由产量反馈认为 semiglobal 是稳定。与存在结果不同，在调查下面的系统拥有更严肃的非线性和实质地增加产量反馈的困难的未知控制系数控制器设计。联合 backstepping 方法和产量反馈支配途径，稳定控制器的 semiglobal 明确地被给，它能保证靠近环的系统在设计参数的适当选择下面完成 semiglobal asymptotic 稳定性。一个模拟例子验证理论结果和建议途径。

关键词：不确定非线性系统输出反馈控制器半全局镇定全局渐近稳定性全局稳定控制系数参数选用闭环系统

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基于有限时间的一类不确定Lipschitz非线性系统无源滤波

基于有限时间的一类不确定Lipschitz非线性系统无源滤波

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第三十二届中国控制会议

作者：宋军何舒平安徽大学电气工程与自动化学院

针对一类包含满足Lip schitz条件的非线性项的不确定非线性系统,在存在能量有界的未知干扰的条件下,设计此类系统在有限时间域内的鲁棒无源滤波器.通过构造合适的Lyapunov函数,并基于无源性理论和有限时间稳定性理论,获取了鲁棒无源滤... 详细信息

针对一类包含满足Lip schitz条件的非线性项的不确定非线性系统,在存在能量有界的未知干扰的条件下,设计此类系统在有限时间域内的鲁棒无源滤波器.通过构造合适的Lyapunov函数,并基于无源性理论和有限时间稳定性理论,获取了鲁棒无源滤波器存在的充分条件.然后,运用相应的线性矩阵不等式转化方法,将此类非线性不确定系统的有限时间鲁棒无源滤波器存在的充分条件以线性矩阵不等式组的形式给出.最后,通过仿真示例,说明了该设计方法的有效性和可行性.

关键词： Lip schitz条件不确定非线性系统鲁棒无源滤波器有限时间有界

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基于DSC后推法的非线性系统的鲁棒自适应NN控制

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自动化学报 2008年第11期34卷 1424-1430页

作者：李铁山邹早建罗伟林上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200030 大连海事大学航海学院大连116026

针对一类具有不确定系统函数和方向未知的不确定增益函数的非线性系统,提出了一种鲁棒自适应神经网络控制算法.本算法采用RBF神经网络(Radial based function neural network,RBFNN)逼近模型不确定性,外界干扰和建模误差采用非线性阻尼... 详细信息

针对一类具有不确定系统函数和方向未知的不确定增益函数的非线性系统,提出了一种鲁棒自适应神经网络控制算法.本算法采用RBF神经网络(Radial based function neural network,RBFNN)逼近模型不确定性,外界干扰和建模误差采用非线性阻尼项进行补偿,将动态面控制(Dynamic surface control,DSC)与后推方法结合,消除了反推法的计算膨胀问题,降低了控制器的复杂性;尤其是采用Nussbaum函数处理系统中方向未知的不确定虚拟控制增益函数,不仅可以避免可能存在的控制器奇异值问题,而且还能使得整个系统的在线学习参数显著减少,与DSC方法优点结合,使得控制算法的计算量大为减少,便于计算机实现.稳定性分析证明了所得闭环系统是半全局一致最终有界(Semi-global uniformly ultimately bounded,SGUUB)的,并且跟踪误差可以收敛到原点的一个较小邻域.最后,计算机仿真结果表明了本文所提出控制器的有效性.

关键词：不确定非线性系统神经网络动态面控制自适应控制 Nussbaum增益

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一类不确定性非线性系统的保成本控制

一类不确定性非线性系统的保成本控制

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2003中国控制与决策学术年会

作者：唐功友孙超君中国海洋大学信息科学与工程学院(山东青岛)

针对非线性部分具有有界约束特性的一类不确定性非线性系统,提出了系统存在保成本控制律的充分条件.该控制能保证闭环系统的稳定和一定的线性二次型性能指标具有确定上界,基于LMI技术给出了系统设计状态反馈保成本控制器的一种方法.

关键词：不确定非线性系统保成本控制 LMI 有界约束

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一类不确定仿射非线性系统的鲁棒近似最优滑模控制

一类不确定仿射非线性系统的鲁棒近似最优滑模控制

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第二十九届中国控制会议

作者：逄海萍王璐萍青岛科技大学自动化与电子工程学院

针对一类不确定仿射非线性系统,将最优控制理论与滑模变结构控制理论相结合提出了一种全局鲁棒最优滑模控制器（Global Robust Optimal Sliding Mode Controllers,GROSMC）的设计方法。非线性最优控制问题将导致难以求解的非线性HJB（Ha... 详细信息

针对一类不确定仿射非线性系统,将最优控制理论与滑模变结构控制理论相结合提出了一种全局鲁棒最优滑模控制器（Global Robust Optimal Sliding Mode Controllers,GROSMC）的设计方法。非线性最优控制问题将导致难以求解的非线性HJB（Hamilton Jacobi Bellman）方程,本文首先采用θ-D法,通过给性能指标增加摄动求解HJB方程,获得标称系统的近似最优控制律;然后应用滑模控制理论,对控制器进行鲁棒化设计,使得系统的整个动态过程对于不确定性都具有滑动模态的完全鲁棒性,从而实现系统的全局鲁棒最优滑模控制。最后将所提出的方法应用于球棒控制系统设计,结果验证了该方法的有效性和优越性。

关键词：最优控制滑模控制不确定非线性系统 θ-D方法

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