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《基于反步法的一類非線性系統(tǒng)的魯棒自適應(yīng)控制》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、Y77919S基于反步法的一類非線性系統(tǒng)的魯棒自適應(yīng)控制控制理論與控制工程專業(yè)研究生張稚彬指導(dǎo)老師劉玉生在過(guò)去的10年中,關(guān)于非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)控制有了長(zhǎng)足的進(jìn)展。許多優(yōu)秀論文和文獻(xiàn)“?“?””“都圍繞這個(gè)問題進(jìn)行了深入的研究,并對(duì)含有參數(shù)不確定性的非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)控制提出了許多系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)方法。其中,大部分文章所做的研究都集中在可反饋線性化的線性參數(shù)化系統(tǒng)的自適應(yīng)控制上。如文獻(xiàn)?”?1就對(duì)可反饋線性化的線性參數(shù)化系統(tǒng)的自適應(yīng)控制的發(fā)展作了全面的介紹。相對(duì)而言,關(guān)于非線性參數(shù)化系統(tǒng)的魯棒自適應(yīng)控制的研究卻發(fā)展較慢。如文獻(xiàn)??“中所論述的
2、一樣,許多實(shí)際控制系統(tǒng)當(dāng)中都存在非線性參數(shù)化問題,例如生化過(guò)程、帶有摩擦的機(jī)械系統(tǒng)等等。解決這一類非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)控制問題不僅僅是理論上的突破,在應(yīng)用層次上也有著同樣重要的意義。最近有兩篇論文“。和”。針對(duì)這一類十分具有挑戰(zhàn)性的問題提出了解決方法。其中文獻(xiàn)“1通過(guò)將一種新穎的參數(shù)分離方法與加入密集積分器(addingapowerintegrator)的方法相結(jié)合,解決了非線性參數(shù)化系統(tǒng)的全局狀態(tài)調(diào)節(jié)問題。仿真實(shí)驗(yàn)表明,他們提出的控制器對(duì)被控系統(tǒng)的狀態(tài)控制具有非常好的效果。然而,實(shí)際系統(tǒng)中往往還存在各種未知擾動(dòng)。而且由于系統(tǒng)的復(fù)雜性,數(shù)學(xué)
3、模型往往不精確,因此存在未建模動(dòng)態(tài),當(dāng)我們?cè)诜抡鎸?shí)驗(yàn)中考慮這些不確定因素時(shí),使用上面的控制算法,就不能保證被控系統(tǒng)的狀態(tài)是穩(wěn)定的了。本文考慮文獻(xiàn)”’中所提出的~類非線性參數(shù)化系統(tǒng)的模型,并且考慮了實(shí)際系統(tǒng)中存在的未建模動(dòng)態(tài)和有界擾動(dòng),我們針對(duì)這~具有挑戰(zhàn)性的自適應(yīng)控制對(duì)象采用了新的自適應(yīng)控制算法,使被控系統(tǒng)在存在未建模動(dòng)態(tài)和有界擾動(dòng)的■、、\情況下,閉環(huán)系統(tǒng)的所有信號(hào)都是有界的,系統(tǒng)狀態(tài)全局穩(wěn)定??刂破髟O(shè)計(jì)的基本思想是,基于李雅普諾夫穩(wěn)定性定理,在設(shè)計(jì)中利用一種新穎的參數(shù)分離方法.來(lái)處理參數(shù)的非線性問題;通過(guò)引入一動(dòng)態(tài)信號(hào)來(lái)刻畫未建模動(dòng)態(tài)
4、;利用自適應(yīng)非線性阻尼來(lái)抑止系統(tǒng)的不確定性和未知有界擾動(dòng)的影響;運(yùn)用反步(backstepping)設(shè)計(jì)法逐步實(shí)現(xiàn)控制器的設(shè)計(jì)。仿真實(shí)驗(yàn)表明,使用本文設(shè)計(jì)的自適應(yīng)控制算法,在考慮未建模動(dòng)態(tài)和未知有界干擾的情況下,能很好地解決了非線性參數(shù)化系統(tǒng)的全局狀態(tài)調(diào)節(jié)問題。關(guān)鍵詞:李雅普諾夫穩(wěn)定性、非線性參數(shù)化系統(tǒng)、來(lái)建模動(dòng)態(tài)、自適應(yīng)控制、魯棒性、反步法IIRobustAdaptiveControlofNonlinearSystemsBasedOnBacksteppingMajor:ControlTheoryandControlEngineering
5、Graduate:ZhangZhibinAdvisot:LiuYushengThepastdecadehaswitnessedarapidgrowthofresearcheffortsaimedatthedevelopmentofsystematicdesignmethodsforglobaladaptivecontrolofnonlinearsystemswithparametriCuncertainty.Asevidence,alargenumberofpaperspublishedinthe1iteraturehavebeended
6、icatedinthefieIdofnonlinearcontr01c1]_【12]’[14]‘(3。】.Howevermuchoftheresearcheshavefocused0nadaptivecontroloffeedback1inearizablesystemswith1}.nearparameterization.Bycomparison,1ittleefforthasbeenmadetothedevelopmentofadaptivecontrolschemesofnonlinearlyparaIneterizedsyste
7、Ⅲs.AsindicatedinB6]-[19],nonlinearparaⅢetricsystemscanbefoundinvariouspratticalcontrolproblems.Forinstance.itarisesnaturallyinphysicalsystemssuchasbiochemicalprocessesandmachineswithfriction.DealingwiththiStypeofnonlinearlyparameterizeddynamicsystemsisnotonlyinterestingth
8、eoretically,butalsoimportantfromaviewpointofpracticalapplications.Tworecentpapers,[2]and[3],s01v