检索结果-内蒙古大学图书馆

系统工程与电子技术 2003年第2期25卷 206-209页

作者：张福斌徐德民闫茂德西北工业大学陕西西安710072 中兴通讯西安研究所陕西西安710065

考虑一类非匹配不确定非线性系统的变结构控制器设计问题。通过引入适当的坐标变换 ,将非匹配不确定非线性系统描述成两个串联子系统。第一个子系统与控制变量没有直接联系 ,将第二个子系统的状态变量当作虚拟控制量。在考虑所有不确定... 详细信息

考虑一类非匹配不确定非线性系统的变结构控制器设计问题。通过引入适当的坐标变换 ,将非匹配不确定非线性系统描述成两个串联子系统。第一个子系统与控制变量没有直接联系 ,将第二个子系统的状态变量当作虚拟控制量。在考虑所有不确定性的前提下 ,通过求解代数Riccati方程 ,构造非匹配不确定子系统的切换函数 ,由滑模运动可达条件 ,设计整个系统的变结构控制器 ,并根据系统的运行情况在线估计不确定项的参数 ,设计一种自适应变结构控制器。仿真结果表明 ,该方法是有效的。

关键词：不确定非线性系统变结构控制器非匹配不确定性

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一类不确定非线性系统变结构自适应鲁棒控制

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西北工业大学学报 2004年第1期22卷 25-28页

作者：佘文学周凤岐周军西北工业大学航天学院陕西西安710072

考虑一类不确定多变量非线性系统的鲁棒控制器设计问题 ,在结构摄动和外界扰动输入不确定因素的界未知情况下 ,提出了一类自适应鲁棒变结构控制律 ,这种控制律在保证系统闭环稳定的前提下在线对结构摄动和外界扰动输入不确定因素的界进... 详细信息

考虑一类不确定多变量非线性系统的鲁棒控制器设计问题 ,在结构摄动和外界扰动输入不确定因素的界未知情况下 ,提出了一类自适应鲁棒变结构控制律 ,这种控制律在保证系统闭环稳定的前提下在线对结构摄动和外界扰动输入不确定因素的界进行估计 ,方法简单、易于理解 ,便于工程应用。将该控制律应用于导弹末端拦截制导律设计上 ,得出了一种基于零化视线法向速度的具有强鲁棒性的末端导引规律。仿真验证说明所提出的方法是有效的。

关键词：不确定非线性系统变结构自适应鲁棒控制制导律变结构控制全局渐近稳定

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不确定非线性系统的事件驱动鲁棒跟踪控制

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沈阳师范大学学报（自然科学版） 2018年第3期36卷 237-243页

作者：崔黎黎王晓薇吴鹏王利沈阳师范大学科信软件学院沈阳110034

针对一类不确定非线性系统提出了一个基于自适应动态规划的事件驱动鲁棒跟踪控制方案。首先,通过系统增广技术将原系统的鲁棒跟踪控制问题转化为增广系统的鲁棒镇定问题;然后,为其标称系统定义一个新的性能指标函数进一步将鲁棒镇定问... 详细信息

针对一类不确定非线性系统提出了一个基于自适应动态规划的事件驱动鲁棒跟踪控制方案。首先,通过系统增广技术将原系统的鲁棒跟踪控制问题转化为增广系统的鲁棒镇定问题;然后,为其标称系统定义一个新的性能指标函数进一步将鲁棒镇定问题转化为标称系统的最优控制问题,并证明了问题转化的等价性;接着,提出了一个事件驱动自适应动态规划算法求解标称系统的HJB方程,即利用一个评价网络近似最优性能指标,进而获得事件驱动近似最优控制策略,并基于Lyapunov稳定性理论证明了所提出的控制方案可保证闭环系统的一致最终有界稳定性;最后,仿真例子验证了所提出的事件驱动鲁棒跟踪控制方案的有效性。

关键词：不确定非线性系统鲁棒跟踪自适应动态规划事件驱动

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一类不确定非线性系统的时滞依赖的鲁棒H_∞控制(英文)

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纺织高校基础科学学报 2009年第1期22卷 60-66页

作者：田辉侯艳芳任燕林龙河南理工大学数学与信息科学学院河南焦作454000

考虑了一类带时变延滞和时变范数有界参数不确定性的非线性系统的鲁棒H∞控制.利用线性矩阵不等式(LMI)给出了问题可解的一个充分条件.针对该类系统,设计了一种满秩的无记忆线性状态反馈控制器.

关键词：鲁棒稳定鲁棒H∞控制时变延滞线性矩阵不等式不确定非线性系统

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一类不确定非线性系统的鲁棒H_∞控制

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控制理论与应用 2002年第6期19卷 912-914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

在一种工程应用背景之下 ,考虑了一类非线性系统的鲁棒H∞ 控制问题 ,不确定性范数有界 ,基于HJI不等式研究了状态反馈控制器设计问题 ,使得闭环系统满足H∞ 干扰抑制性能要求 .

关键词：不确定非线性系统鲁棒H∞控制 HJI不等式李雅普诺夫函数

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多约束条件下不确定非线性系统自适应控制方法研究

多约束条件下不确定非线性系统自适应控制方法研究

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作者：孔令欢北京科技大学

学位级别：博士

大多数物理系统,例如机器人、无人车、无人船和无人机等,呈现高度的非线性和强耦合特征,且工作环境恶劣多变,无法获得精确的数学模型,使得解决此类系统的控制问题较难。此外,由于物理条件的限制以及安全性的考虑,在运行过程中系统状态... 详细信息

大多数物理系统,例如机器人、无人车、无人船和无人机等,呈现高度的非线性和强耦合特征,且工作环境恶劣多变,无法获得精确的数学模型,使得解决此类系统的控制问题较难。此外,由于物理条件的限制以及安全性的考虑,在运行过程中系统状态要求满足一定的约束条件,否则可能导致系统性能的恶化。为此,本文针对不确定非线性系统的输出约束、状态约束和性能约束开展研究工作,具体内容如下:1)针对不确定单输入单输出非线性系统,从实际需求出发,基于现有的输出约束(即约束一直存在,Infinite-time constrained case,ITCC)的基础上,提出了一种有限时间不对称约束(Finite-time asymmetric output constraints,FTAOCs),即针对输出信号的约束始于初始时刻终于某个时刻(终止时刻已知,且可根据实际需求改变)。为解决FTAOCs,基于障碍李雅普诺夫函数(Barrier Lyapunov functions,BLFs)无法直接应用的现状,提出了一个新颖的变换函数,将针对误差的FTAOCs约束转化为辅助变量的ITCC约束,再利用自适应技术估计未知的模型参数,并设计自适应控制器,最后证明闭环系统的稳定性。对于FTAOCs,约束的终止时刻可调整,因此可巧妙地改变该时刻的大小将被控系统转化为ITCC约束或无约束。2)针对受到未知时变扰动的不确定多输入多输出非线性系统,以复杂的应用场景为背景,基于FTAOCs约束,提出了一种仅在特定时间区间存在的约束(Output constraints occurring in a limited time interval,OCOLT),即针对输出信号的约束始于某个时刻(初始时刻之后,且可根据实际需求改变)终于某个时刻(已知,且可根据实际需求改变)。为解决OCOLT,设计了一个新的变换函数,将跟踪误差的无约束和受约束阶段统一转化成辅助变量的ITCC约束,并利用障碍函数解决ITCC约束;为进一步提高系统的鲁棒性,设计自适应算法和扰动观测器分别估计未知的模型参数和扰动;最后利用动态面控制(Dynamic surface control,DSC)技术和反步法设计自适应控制器,并证明闭环系统的稳定性。针对OCOLT,约束起始和终止时刻是重要的时间点,在不改控制器结构的前提下可通过改变其值将被控系统转化为FTAOCs约束、无约束和ITCC约束。此外,OCOLT约束也避免了 ITCC约束中由于约束边界较小导致可行的控制器增益不存在的困境。值得指出的是,在一个控制框架下,OCOLT约束可同时为时变和常值约束提供一个可行解。3)针对预定性能约束下受到未知时变扰动的多输入多输出非线性系统,探究高精度的自适应跟踪控制问题,并应用到四旋翼无人机的控制。为此,首先构造扩张状态观测器估计未知的时变扰动,在障碍函数的框架下,设计性能约束边界限制四旋翼无人机的跟踪误差,提高闭环系统在复杂环境下的鲁棒性,随后设计四旋翼无人机的推力。其次利用反步法设计无人机的欧拉角速度控制器,最后利用仿真和实验验证算法的可行性。相对于现有的方法,所设计的预定性能算法假设扰动是非耗散的以及无人机的质量未知。4)针对动态性能约束下级联多输入多输出非线性系统,探究高精度的自适应跟踪控制问题,并应用到吊挂负载四旋翼无人机系统的控制。本质上,吊挂负载四旋翼无人机系统由负载子系统和四旋翼无人机子系统通过缆绳连接而成。首先,为使负载快速跟踪到参考轨迹并稳定在竖直方向,基于传统预定性能控制设计新的性能约束函数,其值大小不仅依赖于时间,而且与跟踪误差相关,利用障碍函数将设计的性能约束分别作用在负载以及缆绳的方向控制,提高闭环系统对外界变化的响应速率。针对未知的负载质量,设计自适应算法估计其值,并证明闭环系统的稳定性,最后利用仿真结果验证算法的可行性。本文的研究成果丰富了不确定非线性系统自适应控制理论的研究,为受约束非线性系统控制问题的解决提供了一种新的研究思路,并进一步为复杂工程问题提供新的解决方案。

关键词：输出约束自适应控制障碍函数不确定非线性系统四旋翼无人机

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基于逼近的不确定非线性系统自适应控制

基于逼近的不确定非线性系统自适应控制

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作者：王红红青岛大学

学位级别：博士

自20世纪60年代以来，在计算机技术发展的推动下，自适应控制无论是在理论上还是在应用上都取得了很大的进展。利用自适应控制能够解决一些常规的反馈控制所不能解决的复杂控制问题，可以大幅度地提高系统的稳态精度和动态品质。特别是... 详细信息

自20世纪60年代以来，在计算机技术发展的推动下，自适应控制无论是在理论上还是在应用上都取得了很大的进展。利用自适应控制能够解决一些常规的反馈控制所不能解决的复杂控制问题，可以大幅度地提高系统的稳态精度和动态品质。特别是，近年来基于神经网络或模糊逻辑系统的自适应控制被广泛应用到非线性系统的控制设计中去。该控制方法结合自适应技术和反步技术可以获得很好的控制性能，因此吸引了众多学者开展研究，取得了丰硕的研究成果。但在该领域依然存在一些问题有待进一步研究。鉴于此，本论文在该领域作进一步深入研究，为基于逼近的自适应神经网络控制方法或自适应模糊控制方法的推广应用做出贡献。主要内容可概括如下：　　1.针对一类状态未知的单输入单输出纯反馈非线性系统，考虑其自适应神经网络控制问题。在设计过程中首先构造一状态量观测器去估计未知的状态量。将径向基函数神经网络(简称RBF神经网络，RadialBasisFunctionNeuralNetwork)用作逼近器去估计系统中未知的非线性。通过求解一组线性矩阵不等式和使用凸组合方法提高问题的可解性。该方法可以保证闭环系统是稳定的。通过仿真算例验证所提方法的有效性。　　2.研究一类带有时滞的单输入单输出纯反馈非线性系统的自适应模糊输出反馈控制。不可测的系统状态量用观测器去估计。反步技术、自适应技术和模糊控制方法相结合，系统地设计一种自适应模糊输出反馈控制器。在控制器的设计过程中，应用Lyapunov-Krasovskii函数处理时滞项。提出的自适应模糊控制律保证闭环系统中所有信号的收敛性。所提方案的有效性通过仿真结果验证。　　3.针对一类单输入单输出纯反馈非线性系统，分别提出了基于状态反馈和输出反馈的自适应实用有限时间控制方案。利用模糊逻辑系统或神经网络识别系统中的非线性不确定性。所提出的控制器的鲁棒性由有限时间李雅普诺夫稳定性理论保证。基于提出的有限时间引理，所设计的自适应有限时间控制方案可以保证闭环系统的半全局实用有限时间稳定性，同时保证跟踪误差具有良好的收敛性。分析的有效性通过仿真结果验证。　　4.针对一类多输入多输出纯反馈非线性系统，提出一种自适应模糊输出反馈控制方法，在建模同时考虑扰动的存在。设计状态观测器来估计未知的系统状态。结合自适应技术和反步技术，设计模糊自适应输出反馈控制器保证闭环系统的所有信号有界。利用线性矩阵不等式和凸组合方法共同完成观测误差系统的稳定性和控制设计。仿真结果验证控制方案是有效的。　　5.当系统同时带有输入非线性和时滞时，针对一类输入多输出纯反馈非线性系统，分别提出了两种自适应智能控制器设计方案。当非线性系统包含不对称死区或饱和非线性，同时包含时间延时和结构上的非线性时，控制器的设计具有一定的挑战性。结合神经网络或模糊控制系统，与Lyapunov-Krasovskii控制方法，在一些合理假设基础上，采用线性矩阵不等式和凸组合方法实现变量分离，从而克服纯反馈形式带来的困难。通过构造状态观测器估计不可测状态变量;结合自适应反步技术和李雅普诺夫稳定性理论完成控制设计。所提方法和理论的有效性通过仿真算例验证。　　6.考虑一类大型互联非线性系统的神经网络自适应控制设计。结合神经网络逼近能力，李雅普诺夫稳定性定理和分离变量法来克服系统中含有未知函数，饱和输入，状态量不可测等困难。在一定的假设条件下，利用反步技术和自适应技术，提出一种基于观测器的分散控制系统设计方法。该控制方案可以保证系统的稳定性和所有信号的有界性。仿真结果表明所提方案是有效的。

关键词：不确定非线性系统自适应控制神经网络

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执行器故障不确定非线性系统的自抗扰控制

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控制工程 2021年第12期28卷 2432-2437页

作者：丁健刘志刚郭琼杨慧中无锡职业技术学院控制技术学院江苏无锡214121 江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122

针对不确定非线性系统的执行器故障问题,提出一种基于扩张状态观测器的自抗扰控制方法。首先,将系统的内部扰动、外部扰动,以及实际故障执行器和理想线性执行器之间的偏差定义为总扰动,并利用扩张状态观测器进行实时估计和补偿,消除总... 详细信息

针对不确定非线性系统的执行器故障问题,提出一种基于扩张状态观测器的自抗扰控制方法。首先,将系统的内部扰动、外部扰动,以及实际故障执行器和理想线性执行器之间的偏差定义为总扰动,并利用扩张状态观测器进行实时估计和补偿,消除总扰动对系统输出的影响;然后,设计误差反馈控制律,使系统获得满意的跟踪性能;最后,两个二阶控制系统的仿真结果表明了所提控制方法的有效性。

关键词：执行器故障不确定非线性系统扩张状态观测器自抗扰控制总扰动

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几类不确定非线性系统的事件触发自适应模糊控制研究

几类不确定非线性系统的事件触发自适应模糊控制研究

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作者：王安青哈尔滨工业大学

学位级别：博士

大多数物理系统都是非线性的，随着计算机、通信和人工智能的高速发展，在航天器飞行、智能电网以及自动驾驶等多个现代化领域的系统往往呈现出严重的不确定性和高度非线性等特征。针对复杂不确定非线性系统的研究具有重要的理论意义与... 详细信息

大多数物理系统都是非线性的，随着计算机、通信和人工智能的高速发展，在航天器飞行、智能电网以及自动驾驶等多个现代化领域的系统往往呈现出严重的不确定性和高度非线性等特征。针对复杂不确定非线性系统的研究具有重要的理论意义与广泛的应用价值[1–3]。由于模糊系统具有通用的函数逼近特性且包含人类专家的决策信息，基于模糊逼近的智能控制方法成为应对此类复杂系统控制设计难题的重要方法之一。此外，考虑到通信网络中有限的通信带宽和网络资源，如何设计有效的采样和通信机制以降低对网络计算、通信和能量资源的占用变得十分紧迫。为此，学者们提出了基于事件触发的控制策略以解决此类问题。然而，现有事件触发控制方法大都针对线性系统和一些相对简单的非线性系统展开研究。目前针对复杂不确定非线性系统事件触发控制的研究尚不成熟，尤其是综合考虑复杂的环境约束、系统快速收敛性以及多系统协同操作等问题时，其研究就变得更加困难。本文将以模糊控制、自适应控制和非线性鲁棒控制为理论框架，建立一系列事件触发控制策略和事件触发机制，以解决通信资源受限条件下几类复杂不确定非线性系统的控制问题。　　在论文的第一部分，我们将研究单个不确定非线性系统的事件触发自适应模糊控制问题。首先，我们将针对具有匹配不确定性的非线性系统展开研究，进而将本部分工作拓展到更具一般性的具有非匹配不确定性的非线性系统。第一部分的主要工作概述如下：　　1.针对一类具有匹配不确定结构的非线性系统，研究了其在受到未知外部扰动影响下的事件触发鲁棒自适应模糊控制问题。通过利用模糊逻辑系统逼近被控系统中的未知非线性函数，提出了一种新颖的事件触发鲁棒自适应模糊控制方案以及事件触发机制。应用所提出的控制方法，仅需在触发时刻更新控制信号和自适应参数，有效减少了对网络能量和资源的占用，提高了通信效率。　　2.针对一类非严格反馈不确定非线性系统，考虑系统中存在未知非线性函数的情况和实际中对系统收敛速度的要求，研究了事件触发有限时间自适应模糊控制问题。基于反步递推技术和加幂积分技术，给出了有限时间自适应模糊控制器和事件触发机制的设计方案。本章考虑了更具一般性的不确定非线性系统，并放宽了对系统中非线性函数的限制。利用本章的设计方案，能够有效减少数据传输次数和执行器更新次数。　　3.针对一类非严格反馈不确定非线性系统，考虑具有非对称时变输出约束的情况，研究了事件触发自适应模糊输出反馈控制问题。设计中，利用模糊逻辑系统逼近非线性系统中的未知非线性函数，通过设计线性观测器估计系统中的不可测状态，提出了一种新颖的事件触发自适应模糊输出反馈控制方案。在解决此问题的过程中，通过引入障碍Lyapunov函数和误差转换技术，能够有效处理初始跟踪条件未知情况下的非对称时变输出约束限制。　　论文的第二部分将研究几类不确定非线性多智能体系统基于事件触发控制的一致性问题。一致性是多智能体系统分布式协同控制研究领域中的一个关键问题，能够为许多其他协同控制任务奠定基础，如编队、会合、聚集等。在该部分中，我们将设计分布式事件触发机制，并建立基于补偿器的分布式自适应模糊控制策略，以保证复杂多智能体系统在通信资源受限条件下以非周期间歇通信方式实现一致性。第二部分的主要工作概述如下：　　1.针对含有未知非线性的欧拉-拉格朗日多智能体系统，研究了其领导-跟随一致性问题。通过为每个智能体设计动态补偿器，构建了一种完全分布式的自适应模糊控制策略，通过设计自适应律动态更新耦合增益，使得该控制策略不依赖与通信拓扑图相关的任何全局信息。同时，设计了分布式事件触发机制，使单个智能体仅在事件发生时刻才向邻居传递其状态信息，实现了智能体之间的间歇式通信。　　2.针对一类含有未知非线性的异质严格反馈不确定非线性多智能体系统，研究了其协同输出跟踪问题。基于反步递推技术和动态补偿器设计，提出了一种新颖的分布式自适应模糊控制策略，可以通过非周期性的间歇通信实现协同输出跟踪。此外，智能体之间的通信仅需交换采样时刻的输出信息，不仅进一步减轻了通信负担，而且使得控制器的实现更加灵活。　　在以上两部分内容中，通过避免Zeno现象，验证了所提出的事件触发机制的可行性。

关键词：不确定非线性系统自适应模糊控制事件触发控制多智能体系统分布式控制输出反馈

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一类不确定非线性系统的自适应模糊跟踪控制

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电机与控制学报 2002年第4期6卷 304-309页

作者：杨盐生大连海事大学航海学院辽宁大连116026

针对一类不确定非线性连续系统,用模糊系统对未知函数进行逼近的基础上,利用Lyapunov稳定性理论,提出了一种新的自适应模糊跟踪控制算法。此算法的特点是,无论取多少条模糊系统的规则,自适应学习的参数只有一个,便于实现,而且还能确保... 详细信息

针对一类不确定非线性连续系统,用模糊系统对未知函数进行逼近的基础上,利用Lyapunov稳定性理论,提出了一种新的自适应模糊跟踪控制算法。此算法的特点是,无论取多少条模糊系统的规则,自适应学习的参数只有一个,便于实现,而且还能确保闭环系统渐近稳定,并使系统的跟踪误差为零。仿真研究表明,所提出的算法是有效的。

关键词：不确定非线性系统自适应模糊跟踪控制自适应跟踪控制模糊控制模糊系统函数逼近

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