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《幾類非線性系統(tǒng)的自適應迭代學習控制研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、學校代碼10701學號09031110143分類TN82號TP27密級公開西安電子科技大學博士學位論文幾類非線性系統(tǒng)的自適應迭代學習控制研究作者姓名：張春麗一級學科：數學二級學科：應用數學學位類別：理學博士指導教師姓名、職稱：李俊民教授提交日期：2014年9月StudyonAdaptiveIterativeLearningControlforSeveralClassesofNonlinearSystemsAdissertationsubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialf
2、ulfillmentoftherequirementsforthedegreeofDoctorofPhilosophyByZhangChunli(Mathematics)Supervisor:Prof.LiJunminSeptember2014西安電子科技大學學位論文獨創(chuàng)性（或創(chuàng)新性）聲明秉承學校嚴謹的學風和優(yōu)良的科學道德，本人聲明所呈交的論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝中所羅列的內容以外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含
3、為獲得西安電子科技大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文若有不實之處，本人承擔一切法律責任。本人簽名：日期：西安電子科技大學關于論文使用授權的說明本人完全了解西安電子科技大學有關保留和使用學位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學位期間論文工作的知識產權單位屬于西安電子科技大學。學校有權保留送交論文的復印件，允許查閱、借閱論文；學校可以公布論文的全部或部分內容，允許采用影印、縮印或其它復制手段保存論文。同時本人保證
4、，獲得學位后結合學位論文研究成果撰寫的文章，署名單位為西安電子科技大學。保密的學位論文在年解密后適用本授權書。本人簽名：導師簽名：日期：日期：摘要摘要對于有限時間區(qū)間上復雜非線性系統(tǒng)的跟蹤控制問題現(xiàn)在比較有效的控制方法是迭代學習控制方法，且該方法已經成為了當前智能控制領域研究的核心課題之一。在迭代學習控制理論及其方法中，自適應迭代學習控制方法越來越多的受到諸多學者的關注。該方法的主要優(yōu)點是無需系統(tǒng)動態(tài)滿足全局Lipschitz條件、學習算法簡單，能在有限時間區(qū)間內高精度的跟蹤期望軌跡等。但是由于初始條件
5、的變化對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和收斂性的影響，使得迭代學習控制方法的設計非常具有挑戰(zhàn)性。另一方面，非一致跟蹤問題也是迭代學習控制中的一個重要問題，因此它也成為廣大學者研究的重點。另外，在實際系統(tǒng)中時間延時和時變參數是造成系統(tǒng)不穩(wěn)定的兩個主要因素，在本文中針對具有時變參數的時滯系統(tǒng)和具有時變參數的混沌系統(tǒng)，設計出有效的自適應迭代學習控制器和自適應控制器，解決了跟蹤控制問題和混沌同步問題?？刂祁I域的一個難點和熱點問題是控制方向問題，尤其是在迭代學習控制中對于未知控制方向的處理更加困難，所以本文也對具有未知控制方向的嚴
6、格反饋非線性系統(tǒng)進行迭代學習控制器的設計。當控制輸入中存在非線性時，往往會破壞系統(tǒng)性能。在迭代學習控制器設計的過程中，對控制輸入非線性的處理也是一大難題，本文也對控制輸入中的非線性這一問題進行研究。具體來說我們取得了以下研究成果：1.利用Backstepping技術，分別對具有初始狀態(tài)誤差的純反饋系統(tǒng)和對具有初始狀態(tài)誤差與輸入非線性的嚴格反饋非線性系統(tǒng)進行自適應迭代學習控制器設計，解決了在有限時間區(qū)間?0，T?上的軌跡跟蹤問題。引進了一個時變邊界層設計誤差函數。邊界層寬度的初始值根據可測的初始狀態(tài)誤差來
7、設定并且該寬度沿著時間軸減少。利用濾波信號消除使得控制器不能直接實現(xiàn)的代數環(huán)問題。由于模糊邏輯系統(tǒng)(FLS)和徑向基函數神經網絡(RBFNN)的統(tǒng)一的逼近性質，我們引入FLS和RBFNN學習未知動態(tài)的性能引入一個典型級數來處理逼近誤差的未知界。即使存在初始狀態(tài)誤差，跟蹤誤差向量的范數也能隨著迭代次數趨向于無窮大漸近收斂到一個可調剩余集。如果適當增大學習增益，就能提高學習速度。2.基于合理的假設，運用合適的Lyapunov-Krasovskii函數和Backstepping方法來設計NN學習律和控制律，提
8、出了一類嚴格反饋非線性時滯系統(tǒng)的自適應NN迭代學習控制方法，所考慮的系統(tǒng)中含有未知非線性參數化的已知周期的時變擾動函數。未知非線性向量函數和未知非線性時滯函數分別用FSE-RBF神經網絡來逼近，放松了對未知非線性函數和未知非線性時滯函數的要求。3.基于類李雅普諾夫函數設計控制器，分別對已知和未知控制方向的非線性I西安電子科技大學博士學位論文時變系統(tǒng)設計了自適應迭代學習控制器，解決了非一致目標軌跡跟蹤問題。處理具有非全局李普希茲非線性的系統(tǒng)動
