一类具匹配周期时变干扰的非线性系统的跟踪控制

考虑一类具有周期时变干扰的不确定非线性系统的输出反馈跟踪控制.干扰的周期是可以匹配的,提出了一种具有两个周期时变干扰抑制的新方法,该方法能保证闭环系统的所有信号都有界,并且跟踪误差趋于零.     

非线性不确定系统鲁棒自适应动态面控制

本文针对具有未知参数不确定和干扰的严格反馈型的非线性系统鲁棒自适应控制提出了一种新的设计方法 ,即动态面控制 .传统的递推算法要求对建模的非线性反复多次微分 .本文方法由于加入了n个低通滤波器使得算法不用对模型非线性进行多次微分 ,因而避免了因“微分项的爆炸”引起的算法复杂性从而简化了算法 .理论分析证明了所设计的鲁棒自适应动态面控制器保证了闭环系统的半全局渐近稳定并且使得输出跟踪期望轨迹 .仿真结果表明了所设计的控制器的有效性和可行性 .     

一类非匹配干扰的非线性系统的渐近跟踪控制

考虑一类具有非匹配周期时变干扰的不确定非线性系统的渐近跟踪控制。提出了能保证闭环系统的所有信号都有界并且跟踪误差趋于零的抑制干扰的新方法。     

带死区非线性输入的未知混沌系统控制

针对具有死区非线性输入的未知混沌系统的控制问题,基于Lyapunov稳定性理论建立变结构模糊自适应控制器及系统参数的自适应规则。控制器的设计过程中无需知道未知非线性未知函数的上界及非线性控制输入的增益衰减度,该方法能有效消除死区非线性输入对系统的影响,并能保证闭环系统所有信号一致有界,跟踪误差渐近收敛到原点的一个可调邻域内。数值仿真的结果也验证了该方法的有效性。     

MIMO离散非线性系统的自适应Backstepping控制

研究MIMO离散非线性系统的自适应Backstepping控制,对包含两个三阶子系统的MIMO系统推出稳定的自适应控制器设计,并利用关键性引理和投影算法的性质证明了闭环系统的所有信号有界和保证跟踪性能.     

一类组合非线性系统的自适应跟踪控制(英文)

讨论一类带有线性未知参数的非线性互联系统的自适应跟踪控制问题．基于线性系统的输入－输出线性化理论,设计了直接自适应控制方案来实现有界的跟踪．提出的方案对关联结构和子系统中的不确定均具有鲁棒性．一个数值例子说明了所得结果的可用性．     

一类不确定T-S模糊系统的H∞跟踪控制

研究一类带有状态参数不确定项和外部扰动的T-S模糊系统.首先,在不确定项满足有界的条件下,通过设计模糊反馈控制器,对于给定的H∞跟踪性能ρ,使系统对于有界参考状态尽可能减少跟踪误差;其次,通过求解线性矩阵不等式,获得满足H∞跟踪性能ρ的控制器增益,并基于Lyapunov稳定性理论证明在此模糊反馈控制率下形成的闭环系统是二次稳定的.数值算例表明,该方法是可行的.     

多输入多输出非线性系统ZG控制方法框架展望

非线性系统的跟踪控制及其奇异点问题求解已在科学和工程领域引起广泛关注。基于作者团队前期主要关于单输入单输出非线性系统跟踪控制的工作,本文进一步提出了面向多输入多输出非线性系统跟踪控制的ZG控制方法的框架与展望。利用该ZG控制方法,可以设计能同时解决多输入多输出非线性系统的跟踪控制问题及可能出现的奇异点问题的ZG控制器。     

任意转换下带有未知迟滞的随机非线性系统自适应跟踪控制方案

主要研究了任意转换下带有未知迟滞的随机非线性系统的自适应跟踪控制问题。采用变量分离方法对状态变量进行分解,使其在任意转换之下逼近于一个光滑函数。通过把径向基函数神经网络普遍近似性能与自适应反步法相结合,构造出一个在任意转换之下的自适应神经控制算法。所设计的控制器保证了所有闭路系统信号半全局一致有界,并且,跟踪误差最终收敛到一个原点小邻域内,提出的方案更好地保证了在任意转换之下系统的稳定性。     

柔性关节机器人有界自适应输出反馈控制（英文）

目的:考虑关节驱动力矩受限、结构参数不确定以及缺少部分传感器测量等情况,本文研究力矩输入有界的一般柔性关节机器人自适应输出反馈控制方法,以提高轨迹跟踪性能。创新点:1.提出一种基于校正控制的强柔性关节机器人控制方法;2.设计一类力矩控制输入有界的自适应输出反馈轨迹跟踪控制器。方法:1.引入校正控制,突破传统奇异摄动方法仅适用于弱柔性关节机器人的限制;2.通过一类光滑饱和函数和投影型自适应控制律,确保在参数不确定情况下力矩控制输入的有界性;3.利用近似微分滤波和高增益观测实现仅需电机侧和连杆侧位置测量的输出反馈控制。结论:1.提出的校正控制策略能够较好地适应不同程度的关节柔性;2.设计的有界自适应输出反馈控制方法可严格确保作业全程的控制输入值有界,且具有良好的轨迹跟踪性能。     

Adaptive terminal sliding mode control for high-order nonlinear dynamic systems

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＣｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｆｏｃｕｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｂｌｅｍｏｆｕｎｃｅｒｔａｉｎｄｙｎａｍｉｃａｌｎｏｎ ｌｉｎｅａｒｓｙｓｔｅｍｓｓｕｂｊｅｃｔｔｏｅｘｔｅｒｎａｌｄｉｓｔｕｒｂａ     

CONTINUOUS ROBUST TRACKING CONTROLLERS FOR A CLASS OF UNCERTAIN NONLINEAR DYNAMICAL SYSTEMS

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ,ｒｏｂｕｓｔｃｏｎｔｒｏｌｏｆｄｙｎａｍｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｓｗｉｔｈｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓｗａｓｗｉｄｅｌｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ .Ｍａｎｙｎｅｗａｐｐｒｏａｃｈｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｓｏｍｅｄｅｓｉｒｅｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ.ＴｈｅＬｙａｐｕｎｏｖｆｕｎｃｔｉｏｎｃｏｍｍｏｍｌｙｕｓｅｄｔｏｓｙｎ ｔｈｅｓｉｚｅｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ(Ｌｉ,1 996;Ｙａｌｌａｐｒａｇａｄａｅｔａｌ.,1 996…     

Adaptive terminal sliding mode control for high-order nonlinear dynamic systems

An adaptive terminal sliding mode control (SMC) technique is proposed to deal with the tracking problem for a class of high-order nonlinear dynamic systems. It is shown that a function augmented sliding hyperplane can be used to develop a new terminal sliding mode for high-order nonlinear systems. A terminal SMC controller based on Lyapunov theory is designed to force the state variables of the closed-loop system to reach and remain on the terminal sliding mode, so that the output tracking error then converges to zero in finite time which can be set arbitrarily. An adaptive mechanism is introduced to estimate the unknown parameters of the upper bounds of system uncertainties. The estimates are then used as controller parameters so that the effects of uncertain dynamics can be eliminated. It is also shown that the stability of the closed-loop system can be guaranteed with the proposed control strategy. The simulation of a numerical example is provided to show the effectiveness of the new method. Project supported by the National Outstanding Youth Science Foundation of China (NSFC:69725005) and the Zhejiang, Provincial Natural Science Key Foundation of China (ZD9905)     

基于DSC的自适应补偿神经网络控制

针对一类可转化为“标准块控制形”的MIMO非线性系统,基于动态面控制技术,提出一种鲁棒自适应神经网络控制算法。采用径向基函数神经网络逼近不确定性模型,通过引入一阶滤波器,消除后推设计中由于反复对虚拟控制的求导而导致的复杂性问题,同时补偿项的引入可避免反馈线性化方法中可能出现的控制器奇异性问题,无需控制增益矩阵正定、可逆的条件。利用李亚普诺夫方法,证明了闭环系统是半全局一致终结有界,适当选取设计常数,跟踪误差可收敛到原点的一个小邻域内。计算机仿真结果表明此法的有效性。     

Nonlinear control for a class of hydraulic servo system

The dynamics of hydraulic systems are highly nonlinear and the system may be subjected to non-smooth and discontinuous nonlinearities due to directional change of valve opening,friction,etc. Aside from the nonlinear nature of hydraulic dynamics,hydraulic servo systems also have large extent of model uncertainties. To address these challenging issues,a robust state-feedback controller is designed by employing backstepping design technique such that the system output tracks a given signal arbitrarily well,and all signals in the closed-loop system remain bounded. Moreover,a relevant disturbance attenuation inequality is satisfied by the closed-loop signals. Compared with previously proposed robust controllers,this paper's robust controller based on backstepping recursive design method is easier to design,and is more suitable for implementation.     

Continuous robust tracking controllers for a class of uncertain nonlinear dynamical systems

Robust tracking controller for a class of uncertain nonlinear dynamical systems, which are linearizable by input-output feedback with matching uncertainties, was investigated. In this study, uniform ultimate bound or uniformly asymptotic stability of tracking errors were obtained by different choice of the control gain. A simulation to determine the effectiveness of the proposed approach showed that the control performance was better than that of VSC (Variable Structure Control). Project(69934030) supported by Natural Science Foundation of China.     

基于RBF神经网络的不确定机械臂自适应反演控制研究

针对机械臂位置跟踪问题,基于RBF神经网络控制理论,提出了一种自适应反演控制方法．该方法利用反演控制技术解决了系统的非线性问题,通过神经网络对系统中不确定函数进行逼近,实现神经网络自适应反演控制,最后通过Lyapunov稳定性理论证明所得闭环系统的最终一致有界．仿真结果证明该算法的有效性．     

一类非线性扰动不确定时滞系统的鲁棒镇定

主要讨论了一类非线性扰动不确定时滞系统的鲁棒镇定问题。先讨论无扰动的自由系统和有扰动的系统的稳定性问题,接着通过构造无记忆状态反馈控制器,给出了使闭环系统具有一定的鲁棒性的充分条件.     

一类非线性扰动中立型系统的鲁棒镇定

讨论了一类非线性扰动中立型系统的鲁棒镇定问题．在非线性不确定性满足增益有界条件下，首先给出了自由系统鲁棒稳定的一个充分条件，接着通过构造无记忆状态反馈控制器，给出了闭环系统渐近稳定的充分条件．