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《一類不確定非線性系統(tǒng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性魯棒控制地研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要從上個世紀(jì)四十年代至今，控制理論先后經(jīng)歷了兩個重要的發(fā)展時期：經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論。如今，自動控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、航空和航天等眾多產(chǎn)業(yè)部門，極大提高了社會勞動生產(chǎn)率，改善了人們的勞動條件。但無論是經(jīng)典控制理論還是現(xiàn)代控制理論，都需要事先知道被控對象的數(shù)學(xué)模型。而嚴(yán)格地說，現(xiàn)實世界中這些被控對象大多是非線性的，模型中也總包含了一些不確定因素，并且它們的工作環(huán)境中存在著各種未知擾動，因此對這類非線性系統(tǒng)控制的研究一直都是一個熱點和難點。本論文的工作目的是：針對一類不確定非線性系統(tǒng)的軌跡跟蹤問題，應(yīng)用基于Lyapun
2、ov穩(wěn)定性理論分析的綜合方法，設(shè)計一種將模糊高斯神經(jīng)網(wǎng)和非線性魯棒控制方法相結(jié)合的控制方法。在存在動力學(xué)模型不確定性以及外界未知有界擾動的情況下，論文中提出的控制設(shè)計方法能實現(xiàn)半全局漸近穩(wěn)定跟蹤控制。在論文中，首先給出一類不確定性非線性系統(tǒng)動力學(xué)模型，并分析了其動態(tài)特性，然后進(jìn)行整個控制器設(shè)計?？刂破髟O(shè)計主要包括兩個部分：一部分是模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制部分，用來學(xué)習(xí)系統(tǒng)的不確定性；另一部分是非線性魯棒控制成分，用來補償學(xué)習(xí)誤差，并且抑制系統(tǒng)承受的未知外界擾動。在完成控制律設(shè)計的基礎(chǔ)上，利用基于Lyapunov穩(wěn)定性理論的分析方法，證明了閉環(huán)系統(tǒng)的
3、穩(wěn)定性，以及跟蹤誤差的半全局漸近穩(wěn)定。最后，在研究成果驗證過程中將設(shè)計的控制系統(tǒng)應(yīng)用于一個二自由度機器人的軌跡跟蹤控制中。通過MATLAB／SIMULINK仿真實驗，證明了所設(shè)計的控制器在系統(tǒng)存在外界未知擾動的情況下能實時跟蹤期望軌跡，并且跟蹤誤差能迅速收斂于零。論文的主要創(chuàng)新點包括：一是成功的將模糊邏輯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和一種非線性魯棒控制成分結(jié)合了起來，實現(xiàn)了半全局漸進(jìn)穩(wěn)定跟蹤；二是在模糊神經(jīng)網(wǎng)參數(shù)更新算法中，把投影算法應(yīng)用于改進(jìn)的梯度下降算法中，用以保證模糊神經(jīng)網(wǎng)的輸出及其一階導(dǎo)數(shù)的有界性。關(guān)鍵詞：不確定性非線性系統(tǒng)模糊神經(jīng)網(wǎng)非線性魯棒控制半全
4、局穩(wěn)定漸進(jìn)跟蹤ABSTRACTSincefortiesoflastcentury,controltheoryhasexperiencefromclassicalcontroltheorytomodemcontroltheory．Nowautomaticcontroltechnologieshavebeenwidelyusedinindustry,agriculture，traffic，aviation，aerospaceandSOon．Butformostcontroldesignbasedonclassicalcontroltheoryo
5、rmodemcontroltheory,theyneedtohavetheknowledgeofdynamicmodelofsystems．Mostofthesystemsarenonlinearintherealworld．a(chǎn)ndtherearelotsofuncertaintiesassociatedwiththeirmodelsaswellasunknownexternaldisturbances．Asaresult，thecontroldesignofthesesystemsisdifficultandcomplicated．The
6、purposeoftheworktaskisthatforaclassofuncertainnonlinearsystems’trajectorytrackingproblems，acombinationoffuzzyGaussianfunctionneuralnetworkswithnon-linearrobustcontroldesignisproposedutilizingLyapunovbasedanalysis．Inthepresenceofuncertaintiesinsystemsandexternalunknownbound
7、eddisturbances，thecontrolsystemcanachievesemi·globalasymptoticstabilityoftrajectorytracking．Inthisthesis，thedynamicsmodelofaclassofgeneralnonlinearsystemisgivenanditspropertiesareanalyzed．Theproposednonlinearrobustcontroldesignincludetwoparts，oneisthepartbasedonfuzzyGaussi
8、anneuralnetwork，whichisutilizedtOcompensateforthesystems’uncertainty,andtheotherisanonlin
