本文關(guān)鍵詞：隨機(jī)非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)輸出反饋動(dòng)態(tài)面控制研究

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【摘要】：隨機(jī)非線性系統(tǒng)是一類帶有隨機(jī)動(dòng)態(tài)特征的非線性系統(tǒng),適用范圍廣,控制難度大.其穩(wěn)定性分析和控制器設(shè)計(jì)具有深刻的理論意義和廣泛的應(yīng)用價(jià)值,近年來(lái),隨機(jī)非線性系統(tǒng)的控制研究越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外廣大學(xué)者的關(guān)注.本文基于動(dòng)態(tài)面控制技術(shù)和K-濾波器方法,針對(duì)狀態(tài)未知的隨機(jī)非線性系統(tǒng),提出了幾種自適應(yīng)輸出反饋控制方案.主要研究?jī)?nèi)容如下：第一,針對(duì)一類含有未建模動(dòng)態(tài)的隨機(jī)非線性輸出反饋系統(tǒng),利用Young's不等式和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的逼近能力,提出了一種自適應(yīng)動(dòng)態(tài)面神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方案.本設(shè)計(jì)方案利用K-濾波器估計(jì)不可量測(cè)的系統(tǒng)狀態(tài),采用改變能量函數(shù)的方法處理未建模動(dòng)態(tài),將動(dòng)態(tài)面控制技術(shù)與后推設(shè)計(jì)相結(jié)合,避免了傳統(tǒng)后推設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的“復(fù)雜性膨脹”問(wèn)題,降低了計(jì)算量.理論計(jì)算證明了閉環(huán)系統(tǒng)中的所有信號(hào)在概率意義下半全局一致終結(jié)有界,且輸出依概率收斂到零點(diǎn)的一個(gè)小鄰域內(nèi).第二,基于隨機(jī)小增益定理,對(duì)于一類帶有未建模動(dòng)態(tài)、狀態(tài)未知和控制增益符號(hào)未知的隨機(jī)非線性輸出反饋系統(tǒng),提出了一種自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制新方案.利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近未知非線性函數(shù).將動(dòng)態(tài)面控制與輸出反饋控制相結(jié)合,避免了過(guò)參數(shù)化問(wèn)題.采用合適的坐標(biāo)變換和Young's不等式,取消了系統(tǒng)函數(shù)的相關(guān)匹配條件.穩(wěn)定性分析證明了閉環(huán)系統(tǒng)是依概率輸入狀態(tài)實(shí)用穩(wěn)定的,閉環(huán)系統(tǒng)中的所有信號(hào)在概率意義下半全局一致終結(jié)有界,且輸出依概率收斂到零點(diǎn)的一個(gè)小鄰域內(nèi).第三,針對(duì)一類參數(shù)不確定且含有未知關(guān)聯(lián)項(xiàng)的隨機(jī)非線性關(guān)聯(lián)系統(tǒng),基于動(dòng)態(tài)面控制方法,提出了一種自適應(yīng)輸出反饋控制方案.該方案將動(dòng)態(tài)面控制技術(shù)與輸出反饋控制相結(jié)合,避免了傳統(tǒng)后推設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)虛擬控制律反復(fù)求導(dǎo)出現(xiàn)的“復(fù)雜性膨脹”問(wèn)題,拓展了動(dòng)態(tài)面控制方法的應(yīng)用范圍.利用K-濾波器估計(jì)不可量測(cè)的系統(tǒng)狀態(tài),設(shè)計(jì)的自適應(yīng)動(dòng)態(tài)面控制器可以確保閉環(huán)系統(tǒng)中的所有信號(hào)在概率意義下半全局一致終結(jié)有界,且跟蹤誤差收斂到一個(gè)小的殘差集內(nèi).通過(guò)本文的研究,對(duì)帶有未建模動(dòng)態(tài)以及狀態(tài)未知的隨機(jī)非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)輸出反饋控制有了較好的解決方法,并利用動(dòng)態(tài)面控制方法實(shí)現(xiàn)了一類隨機(jī)互聯(lián)系統(tǒng)的跟蹤控制問(wèn)題.仿真實(shí)例驗(yàn)證了所提控制方案的有效性.
【關(guān)鍵詞】：隨機(jī)非線性系統(tǒng) 動(dòng)態(tài)面控制 自適應(yīng)控制 輸出反饋控制 未建模動(dòng)態(tài) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) K-濾波器
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O231
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 非線性系統(tǒng)的控制研究概述10-11
• 1.2 隨機(jī)非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)控制研究概述11-13
• 1.3 本論文的研究意義和內(nèi)容安排13-14
• 第二章 預(yù)備知識(shí)14-21
• 2.1 符號(hào)約定14
• 2.2 常用不等式14-15
• 2.3 隨機(jī)非線性系統(tǒng)的相關(guān)定義及穩(wěn)定性理論15-19
• 2.4 Nussbaum函數(shù)及其性質(zhì)19
• 2.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近理論19-21
• 第三章 一類隨機(jī)非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)輸出反饋動(dòng)態(tài)面控制21-35
• 3.1 引言21-22
• 3.2 問(wèn)題描述和基本假設(shè)22-24
• 3.3 自適應(yīng)動(dòng)態(tài)面控制器設(shè)計(jì)24-29
• 3.4 穩(wěn)定性分析29-32
• 3.5 仿真算例32-34
• 3.6 結(jié)論34-35
• 第四章 基于隨機(jī)小增益定理的自適應(yīng)輸出反饋動(dòng)態(tài)面控制35-50
• 4.1 引言35
• 4.2 問(wèn)題描述和基本假設(shè)35-37
• 4.3 自適應(yīng)動(dòng)態(tài)面控制器設(shè)計(jì)37-43
• 4.4 穩(wěn)定性分析43-46
• 4.5 仿真算例46-49
• 4.6 結(jié)論49-50
• 第五章 基于動(dòng)態(tài)面技術(shù)的隨機(jī)非線性關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的輸出反饋控制50-64
• 5.1 引言50
• 5.2 問(wèn)題描述和基本假設(shè)50-51
• 5.3 自適應(yīng)動(dòng)態(tài)面控制器設(shè)計(jì)51-60
• 5.4 仿真算例60-63
• 5.5 結(jié)論63-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 主要結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)64
• 6.2 展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-72
• 致謝72-74
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄74-76

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