本文關(guān)鍵詞：基于逼近器的自適應(yīng)控制新方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《西安電子科技大學(xué)》 2015年

基于逼近器的自適應(yīng)控制新方法

吳健  

【摘要】：近二十年來,不確定非線性系統(tǒng)控制一直是自動化控制領(lǐng)域研究的熱點課題之一,尤其是基于逼近器的自適應(yīng)控制更是受到了眾多研究者的廣泛關(guān)注,并取得了很大進展,但仍然有一些公開的問題有待于進一步研究和探討.本論文旨在研究已有工作中廣泛存在的全局穩(wěn)定性和給定跟蹤精度的控制問題.針對幾類不確定非線性系統(tǒng),提出兩種新穎的基于逼近器的自適應(yīng)控制方法.其主要成果可概括如下:1.第3章針對一類不確定非線性嚴(yán)格反饋系統(tǒng),研究全局穩(wěn)定的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)跟蹤控制問題.在每一步Backstepping設(shè)計中,僅采用一個徑向基函數(shù)(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補償依賴于系統(tǒng)狀態(tài)的所有未知非線性函數(shù).通過構(gòu)造一個新的光滑切換函數(shù),設(shè)計得到一個新穎的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器.可以證明,控制器確保所有閉環(huán)信號都是全局一致最終有界的,并且通過選擇合適的設(shè)計參數(shù),系統(tǒng)的輸出將收斂到參考信號的一個小鄰域.該控制器的特別之處在于它包含兩個部分:一部分為傳統(tǒng)的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制律,它主要是在逼近域內(nèi)起作用;另一部分是額外增加的魯棒控制律,它在逼近域外起作用.這一獨特的結(jié)構(gòu)形式將在后面幾章中反復(fù)用來設(shè)計所需要的控制器.2.在第3章研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,第4章針對一類不確定嚴(yán)格反饋系統(tǒng),解決其全局穩(wěn)定且精度預(yù)先給定的跟蹤控制問題.為了解決這個問題,再次構(gòu)造兩個新的n階連續(xù)可微的切換函數(shù)來設(shè)計控制律,并且采用Barbalat引理分析系統(tǒng)跟蹤誤差的收斂性.結(jié)合自適應(yīng)模糊控制和Backstepping設(shè)計方法,得到一種新的基于多切換的魯棒自適應(yīng)模糊控制器.可以證明,該控制器確保所有閉環(huán)信號全局一致最終有界,并且跟蹤誤差收斂到一個預(yù)先指定的精度.3.在第5章中,將第3章和第4章提出的控制算法推廣到一類具有塊三角結(jié)構(gòu)的非線性MIMO系統(tǒng).首先,設(shè)計一種半全局穩(wěn)定的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略,使得系統(tǒng)的最終跟蹤誤差滿足預(yù)先給定的精度.隨后,對系統(tǒng)函數(shù)做進一步的有界限制,改進前一種控制方法,使得系統(tǒng)跟蹤誤差收斂于已知的精度,并且整個閉環(huán)系統(tǒng)是全局穩(wěn)定的.4.在第6章,我們主要研究第3章提出的控制方法在不確定非線性時滯系統(tǒng)領(lǐng)域中的應(yīng)用.針對一類帶有未知擾動的不確定嚴(yán)格反饋時滯系統(tǒng),通過構(gòu)造一些非負泛函,在一定的假設(shè)條件下,采用Backstepping技術(shù),設(shè)計得到一種基于多切換的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器.可以證明,該控制器可以確保所有閉環(huán)信號是全局一致最終有界的,而且系統(tǒng)輸出收斂于預(yù)先給定的精度.

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP273
【目錄】：

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