基于自適應(yīng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃的非線性系統(tǒng)容錯(cuò)控制
發(fā)布時(shí)間:2021-03-18 00:25
隨著科技的進(jìn)步,系統(tǒng)逐漸復(fù)雜化、系統(tǒng)的規(guī)模也越來(lái)越龐大。也因此,系統(tǒng)故障的發(fā)生更加頻繁,而系統(tǒng)故障可能導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降甚至系統(tǒng)不穩(wěn)定,從而造成財(cái)產(chǎn)損失甚至危害人身安全。所以,容錯(cuò)控制的研究具有十分重要的意義,而自適應(yīng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法的加入可以使系統(tǒng)在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)仍能保持一定的性能。本文基于自適應(yīng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法針對(duì)非線性系統(tǒng)的容錯(cuò)控制問(wèn)題研究了如下內(nèi)容:(1)針對(duì)一類(lèi)存在執(zhí)行器故障的非線性系統(tǒng)的跟蹤問(wèn)題,首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行變換,基于無(wú)故障的原系統(tǒng)及參考軌跡設(shè)計(jì)出控制器的穩(wěn)態(tài)部分,將最優(yōu)跟蹤控制問(wèn)題轉(zhuǎn)化為最優(yōu)鎮(zhèn)定控制問(wèn)題;然后設(shè)計(jì)了一種新的性能指標(biāo)函數(shù),在常規(guī)性能指標(biāo)函數(shù)中增加了體現(xiàn)執(zhí)行器故障的部分,并設(shè)計(jì)自適應(yīng)律以估計(jì)執(zhí)行器故障;利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的逼近性能,采用含有單隱含層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò),通過(guò)梯度下降方法更新神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值從而對(duì)性能指標(biāo)函數(shù)進(jìn)行逼近,并由評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)得到近似最優(yōu)的反饋部分控制器;證明了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值估計(jì)誤差一致最終有界及閉環(huán)系統(tǒng)的一致最終有界性;通過(guò)數(shù)值仿真驗(yàn)證了控制器的有效性。(2)針對(duì)一類(lèi)存在執(zhí)行器故障及有界干擾的非線性系統(tǒng)跟蹤問(wèn)題,首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行變換,利用系統(tǒng)模型及參考軌跡信息...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ADP結(jié)構(gòu)示意圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-20-系統(tǒng)跟蹤誤差圖2-1系統(tǒng)狀態(tài)軌跡圖2-2系統(tǒng)跟蹤誤差故障估計(jì)值與真實(shí)值圖2-3執(zhí)行器故障估計(jì)值與真實(shí)值圖2-4評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值圖2-5控制器輸出2.5本章小結(jié)本章對(duì)一類(lèi)具有未知執(zhí)行器故障的非線性系統(tǒng)最優(yōu)跟蹤問(wèn)題進(jìn)行研究。通過(guò)系統(tǒng)變換將最優(yōu)跟蹤問(wèn)題轉(zhuǎn)換為最優(yōu)鎮(zhèn)定問(wèn)題,通過(guò)性能指標(biāo)函數(shù)的設(shè)計(jì)將容錯(cuò)控制問(wèn)題轉(zhuǎn)換為求解最優(yōu)控制器的問(wèn)題,通過(guò)自適應(yīng)律對(duì)執(zhí)行器故障進(jìn)行估計(jì),證明了估計(jì)誤差一致最終有界。并用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-20-系統(tǒng)跟蹤誤差圖2-1系統(tǒng)狀態(tài)軌跡圖2-2系統(tǒng)跟蹤誤差故障估計(jì)值與真實(shí)值圖2-3執(zhí)行器故障估計(jì)值與真實(shí)值圖2-4評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值圖2-5控制器輸出2.5本章小結(jié)本章對(duì)一類(lèi)具有未知執(zhí)行器故障的非線性系統(tǒng)最優(yōu)跟蹤問(wèn)題進(jìn)行研究。通過(guò)系統(tǒng)變換將最優(yōu)跟蹤問(wèn)題轉(zhuǎn)換為最優(yōu)鎮(zhèn)定問(wèn)題,通過(guò)性能指標(biāo)函數(shù)的設(shè)計(jì)將容錯(cuò)控制問(wèn)題轉(zhuǎn)換為求解最優(yōu)控制器的問(wèn)題,通過(guò)自適應(yīng)律對(duì)執(zhí)行器故障進(jìn)行估計(jì),證明了估計(jì)誤差一致最終有界。并用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和
本文編號(hào):3087923
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ADP結(jié)構(gòu)示意圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-20-系統(tǒng)跟蹤誤差圖2-1系統(tǒng)狀態(tài)軌跡圖2-2系統(tǒng)跟蹤誤差故障估計(jì)值與真實(shí)值圖2-3執(zhí)行器故障估計(jì)值與真實(shí)值圖2-4評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值圖2-5控制器輸出2.5本章小結(jié)本章對(duì)一類(lèi)具有未知執(zhí)行器故障的非線性系統(tǒng)最優(yōu)跟蹤問(wèn)題進(jìn)行研究。通過(guò)系統(tǒng)變換將最優(yōu)跟蹤問(wèn)題轉(zhuǎn)換為最優(yōu)鎮(zhèn)定問(wèn)題,通過(guò)性能指標(biāo)函數(shù)的設(shè)計(jì)將容錯(cuò)控制問(wèn)題轉(zhuǎn)換為求解最優(yōu)控制器的問(wèn)題,通過(guò)自適應(yīng)律對(duì)執(zhí)行器故障進(jìn)行估計(jì),證明了估計(jì)誤差一致最終有界。并用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-20-系統(tǒng)跟蹤誤差圖2-1系統(tǒng)狀態(tài)軌跡圖2-2系統(tǒng)跟蹤誤差故障估計(jì)值與真實(shí)值圖2-3執(zhí)行器故障估計(jì)值與真實(shí)值圖2-4評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值圖2-5控制器輸出2.5本章小結(jié)本章對(duì)一類(lèi)具有未知執(zhí)行器故障的非線性系統(tǒng)最優(yōu)跟蹤問(wèn)題進(jìn)行研究。通過(guò)系統(tǒng)變換將最優(yōu)跟蹤問(wèn)題轉(zhuǎn)換為最優(yōu)鎮(zhèn)定問(wèn)題,通過(guò)性能指標(biāo)函數(shù)的設(shè)計(jì)將容錯(cuò)控制問(wèn)題轉(zhuǎn)換為求解最優(yōu)控制器的問(wèn)題,通過(guò)自適應(yīng)律對(duì)執(zhí)行器故障進(jìn)行估計(jì),證明了估計(jì)誤差一致最終有界。并用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和
本文編號(hào):3087923
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