几类三角非线性系统的鲁棒自适应控制

论文题目: 几类三角非线性系统的鲁棒自适应控制

论文类型: 硕士论文

论文专业: 测试计量技术及仪器

作者: 张晓婕

导师: 陈彭年

关键词: 非线性系统,鲁棒自适应控制,递推设计,全局有界性,非线性参数,跟踪,磁悬浮系统

文献来源: 中国计量科学研究院

发表年度: 2005

论文摘要: 自二十世纪八十年代以来，非线性系统的自适应控制取得了巨大的进展。概略地讲，自适应控制是一种随着系统的参数和结构变化能自动调节控制策略的控制方法。非线性系统常常是一种其结构和参数都无法精确知道的复杂系统，对它们建立用来确定控制策略的精确的数学模型是极其困难的。因此对非线性系统采用自适应控制是非常自然的事。自适应控制理论最为成功的是所谓参数严格反馈的非线性系统(本文中，将其称为三角型非线性系统)。至今，这类三角型非线性系统考虑最多的是不确定参数线性地出现的情况，而不确定参数非线性出现的情况只有少数论文涉及。实际上不确定参数线性地出现只是一种近似情况。另外，在有外界扰动的情况下，自适应控制需要较强的假设。因此，尽管三角型非线性系统的自适应控制理论取得了许多重要进展，仍然有大量的工作可以做。 本文对几类三角型非线性系统的自适应控制问题进行了研究，既考虑不确定参数线性出现的情况，也考虑不确定参数非线性出现的情况。主要的结果如下： 1、三角型系统的鲁棒自适应跟踪。假定所考虑的三角型系统具有参数不确定性并有非线性扰动函数。我们考虑了二类扰动函数，一是扰动函数具有确定性的上界函数，二是扰动函数具有不确定的参数上界函数。在参数不确定性函数关于参数三阶偏导数有界的条件下，提出了不确定性参数的自适应律，解决ε-跟踪问题。同时对于不知道其非线性参数确定界，即在|(?)~T (?)~2f／(?)θ~2(x，(?))(?)|≤2hΦ的情况下，运用反步(backstepping)法设计了鲁棒自适应控制器，该控制方法能保证所有信号全局一致有界，有关结果的具体描述见第二章。同文[6]的结果相比较，允许更广泛类型的不确定性函数。 2、二阶三角型非线性系统全局自适应调节。假定系统的不确定性参数是非线性出现的。至今，只有少数文章涉及此类系统。在不确定函数的泰劳二阶展式余项带有不确定性上界函数的情况下，研究了全局自适应控制调节问题。给出了参数自适应律的表达式。本文的自适应律的设计方法与已有的完全不同。有关结果的具体描述见第三章。3、磁悬浮系统的人工神经网络控制。磁悬浮系统是一类重要的实际非线性系统。文[35]在没有干扰情况下，研究了用人工神经网络的控制问题。文[34]在存在依赖时间的干扰下，研究了鲁棒控制问题。本文在存在依赖于时间和状况的干扰下，研究了用人工神经网络的控制问题。在设计中我们利用神经网络去逼近一个非线性未知参数，设计比例积分控制器来稳定悬浮物体的位置误差，最终达到预期目的，使得闭环系统所有信号有界，并且得到了很好的跟踪效果和瞬时性能。有关结果的具体描述见第四章。 本文对所设计的控制方案进行了仿真研究，仿真结果表明，这些控制方案不仅可以保证闭环系统的稳定性，而且还可以获得很好的控制效果，有的设计还解决了ε-跟踪问题。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 自适应控制

1.2 不确定非线性系统的控制问题

1.3 不确定非线性系统的工程应用

1.4 不确定非线性系统自适应控制的现状与问题

1.4.1 状态反馈自适应控制方案的发展现状及存在的问题

1.4.2 输出反馈自适应控制方法的发展现状及存在的问题

1.5 不确定非线性系统的鲁棒控制

1.6 鲁棒自适应控制的发展

1.7 自适应反步法发展及主要思想

1.8 本文主要研究内容

第二章 带有非线性参数的非线性系统的鲁棒自适应控制

2.1 引言

2.2 不确定非线性鲁棒自适应控制

2.2.1 自适应鲁棒控制器的设计

2.2.2 稳定性分析

2.2.3 仿真例子

2.3 非线性参数的自适应控制

2.3.1 自适应鲁棒控制器的设计

2.3.2 仿真

2.4 小结

第三章 带有非线性参数的二阶三角非线性系统的鲁棒自适应控制

3.1 引言

3.2 自适应鲁棒控制器的设计

3.3 稳定性分析

3.4 仿真例子

3.5 小结

第四章 一类磁悬浮系统的自适应鲁棒控制

4.1 引言

4.2 神经网络的研究与发展

4.3 基于神经网络的自适应控制

4.4 问题提出

4.5 自适应鲁棒控制器的设计

4.6 稳定性分析

4.7 仿真

4.8 小结

第五章 结束语

参考文献

发表论文及参加科研情况

致谢

发布时间: 2007-06-19

参考文献

• [1].基于反步法的一类非线性系统的鲁棒自适应控制[D]. 张稚彬.四川大学2005
• [2].具有动态不确定性的非线性系统的鲁棒自适应控制研究[D]. 施枭铖.扬州大学2013
• [3].几类非线性系统干扰观测器设计研究[D]. 谭国强.曲阜师范大学2018
• [4].约束非线性系统的有限时间优化镇定控制设计[D]. 淳于丹丹.曲阜师范大学2018
• [5].基于模糊Lyapunov函数的非线性系统H_∞控制研究[D]. 贺铁清.江南大学2018
• [6].几类非线性Markov跳跃系统的控制与滤波[D]. 陈孟申.安徽工业大学2018
• [7].一类非线性系统的自强化学习自抗扰控制研究[D]. 王伟.北京化工大学2018
• [8].基于CKF的LTR控制方法在非线性系统的研究[D]. 张爽.北京化工大学2018
• [9].基于智能材料驱动器的非线性系统鲁棒自适应控制算法研究[D]. 许兆山.东北电力大学2018
• [10].具有约束和未知控制方向的不确定非线性系统的设计及其应用[D]. 张赛男.电子科技大学2018

相关论文

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• [3].时变参数不确定非线性系统的自适应迭代学习控制[D]. 孔祥朋.中国计量学院2012
• [4].非线性参数化系统的鲁棒自适应控制[D]. 郭燕.四川大学2006
• [5].基于Backstepping的船舶航向非线性控制方法的研究[D]. 林永屹.大连海事大学2007
• [6].一类不确定非线性系统的鲁棒自适应控制研究[D]. 殷传军.南京信息工程大学2007
• [7].基于Backstepping的几类非线性系统的控制设计[D]. 史永杰.汕头大学2007
• [8].基于反步法的一类非线性系统的鲁棒自适应控制[D]. 张稚彬.四川大学2005
• [9].带有未建模动态的输入输出模型表示的非线性系统的鲁棒自适应控制[D]. 苏晓东.四川大学2005
• [10].参数不确定系统的自适应控制[D]. 徐波.中国计量科学研究院2006

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