基于動態(tài)面方法的兩類特殊非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)反饋控制
本文關(guān)鍵詞:基于動態(tài)面方法的兩類特殊非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)反饋控制
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【摘要】:近年來,學(xué)者們越來越熱衷于研究非線性系統(tǒng)的反饋控制問題,尤其是基于Lyapunov方法的控制設(shè)計(jì)問題,其中我們經(jīng)常使用的有反步控制(Backstepping)與多滑模面控制(sliding mode control)等.但是這些技術(shù)的應(yīng)用中都會遇到大量的求導(dǎo)計(jì)算,以至于最后出現(xiàn)“微分爆炸”.動態(tài)面控制方法在前面的研究基礎(chǔ)上加了一系列一階低通濾波器,這有效的避免了微分爆炸的弊端.本文用動態(tài)面控制方法,結(jié)合RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近等方法研究了以下兩類問題:一、一類帶有時(shí)變時(shí)滯的不確定非線性大系統(tǒng)的自適應(yīng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分散容錯(cuò)控制在第3章中,討論了一類帶有未知時(shí)滯的不確定非線性大系統(tǒng)的控制問題.我們用一種自適應(yīng)容錯(cuò)控制來調(diào)節(jié)文中出現(xiàn)的兩種執(zhí)行器故障,即執(zhí)行器卡死故障與執(zhí)行器失效故障,用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的未知非線性函數(shù),結(jié)合動態(tài)面技術(shù),設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)狀態(tài)反饋分散容錯(cuò)控制器,這有效的避免了反步控制中反復(fù)對虛擬控制器求導(dǎo)造成的巨大的計(jì)算量.可以證明,此設(shè)計(jì)方法可以保證閉環(huán)系統(tǒng)中的所有信號都是界的,且能保證追蹤誤差盡可能的小.仿真結(jié)果證明了其有效性.二、一類帶有未知的Prandtl-Ishiilinskii磁滯的特殊非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)輸出反饋鎮(zhèn)定在第4章中,討論了一類帶有未知的Prandtl-Ishiilinskii磁滯的非線性系統(tǒng),研究了其自適應(yīng)輸出反饋鎮(zhèn)定問題.針對未知的PI磁滯,動態(tài)面技術(shù)的引入有效地避免了傳統(tǒng)后推控制中計(jì)算的復(fù)雜性,我們用模糊邏輯系統(tǒng)來逼近控制設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的非線性函數(shù).此外,由于系統(tǒng)中含有未知常參數(shù),我們先對其進(jìn)行坐標(biāo)變換.然后針對狀態(tài)的不可測問題,用一個(gè)模糊自適應(yīng)高增益觀測器來估計(jì)不可測的狀態(tài).最后通過設(shè)計(jì)一個(gè)自適應(yīng)模糊輸出反饋控制器使得輸出y與觀測器誤差被控制在原點(diǎn)的某個(gè)很小的鄰域內(nèi).
【關(guān)鍵詞】:動態(tài)面控制 輸出反饋 時(shí)變時(shí)滯 Prandtl-Ishiilinskii磁滯 容錯(cuò)控制
【學(xué)位授予單位】:曲阜師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:O231.2
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 第1章 緒論7-10
- 1.1 課題背景及研究意義7
- 1.2 動態(tài)面(DSC)控制方法概述7-8
- 1.3 容錯(cuò)控制概述8-9
- 1.4 本文的主要工作及章節(jié)安排9-10
- 第2章 預(yù)備知識10-15
- 2.1 范數(shù)10-11
- 2.1.1 向量范數(shù)10
- 2.1.2 矩陣范數(shù)10-11
- 2.2 磁滯11-12
- 2.2.1 非頻依賴性11
- 2.2.2 磁滯算子11-12
- 2.3 穩(wěn)定性理論12-13
- 2.3.1 李亞普諾夫主穩(wěn)定性定理12-13
- 2.4 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊邏輯系統(tǒng)13-14
- 2.4.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)13
- 2.4.2 模糊邏輯系統(tǒng)13-14
- 2.5 相關(guān)不等式14-15
- 2.5.1 Young不等式14-15
- 第3章 一類帶有時(shí)變時(shí)滯的不確定非線性大系統(tǒng)的自適應(yīng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分散容錯(cuò)控制15-33
- 3.1 引言15
- 3.2 問題描述15-17
- 3.3 控制器設(shè)計(jì)17-22
- 3.4 穩(wěn)定性分析22-28
- 3.5 仿真例子28-32
- 3.6 總結(jié)32-33
- 第4章 一類帶有未知的Prandtl-Ishiilinskii磁滯的非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)輸出反饋鎮(zhèn)定33-51
- 4.1 引言33
- 4.2 問題描述33-35
- 4.3 高增益觀測器設(shè)計(jì)35-38
- 4.4 控制器設(shè)計(jì)38-41
- 4.5 穩(wěn)定性分析41-48
- 4.6 仿真例子48-50
- 4.7 總結(jié)50-51
- 第5章 結(jié)束語51-52
- 參考文獻(xiàn)52-56
- 致謝56
【共引文獻(xiàn)】
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7 孫婧s,
本文編號:1082522
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