非线性不确定机器人复合滑模非脆弱H_(∞)位/力控制

针对非线性不确定机器人面临参数不确定性、控制器增益摄动及外界干扰的问题,在其终端受环境约束的情况下,提出一种基于多项式平方和(sum of squares,SOS)理论的复合滑模非脆弱H_(∞)(composite sliding non-fragile H_(∞),CSNH)位/力控制策略。首先,建立了机器人降阶动力模型和误差状态空间模型。其次,根据所提的复合位/力滑模面,基于Lyapunov稳定性理论设计一种具有H_(∞)扰动抑制的非线性变参数滑模非脆弱状态反馈控制器,给出控制器存在条件和求解方法。仿真结果表明,CSNH控制能够在不确定性和外部干扰作用下,使机器人快速、精确地跟踪位/力指令,体现出了良好的鲁棒性、抗干扰性及非脆弱性。

具有非线性不确定参数的电液伺服系统自适应backstepping控制

针对电液伺服系统中存在非线性不确定参数的问题,提出了一种采用积分型Lyapunov函数的自适应backstepping控制方法.首先定义积分型Lyapunov函数,将电液伺服系统中的非线性不确定参数转化为线性表示;然后逐步递推设计backstepping控制器,同时在控制律中加入阻尼项,从而补偿外界干扰对控制性能的影响;基于Lyapunov稳定性方法,设计了参数自适应律,并且在自适应律中引入充分光滑投影算子,实现对电液伺服系统中不确定参数漂移的抑制作用.搭建了AMESim与MATLAB的联合仿真平台,对所设计的自适应backstepping控制器进行仿真,作为对比,设计了不带有非线性参数估计的自适应backstepping控制器和PID算法.仿真表明,本文所设计的控制器具有良好的跟踪性能和补偿非线性不确定参数变化的能力.

含有非线性不确定参数的电液系统滑模自适应控制

针对含有非线性不确定参数的电液控制系统,提出了一种滑模自适应控制方法.该控制方法主要是为了解决由于初始控制容积的不确定性而引起的,非线性不确定参数自适应律设计的难题.其主要特点为,通过定义一个新型的特殊Lyapunov函数,进而构建系统的自适应控制器及参数自适应律,并结合滑模控制方法及一种简单的鲁棒设计方法,给出整个电液系统的滑模自适应控制器,及所有不确定参数的自适应律.试验结果表明,采用该控制方法能够取得良好的性能,尤其可以补偿非线性不确定参数对系统的影响.

基于扩张观测器的非线性不确定系统输出跟踪

针对一类非线性不确定系统,设计出一种高增益扩张观测器,该观测器具有抗干扰性,可用于观测信号的n阶导数.在此基础上设计了一种控制器,使得跟踪误差及其各阶导数在不确定及扰动存在的情况下仍能迅速收敛.仿真结果表明,这种控制方法对于非线性不确定系统具有良好的控制效果.

非线性不确定系统的鲁棒滑模观测器设计

Walcott-Zak观测器虽然对系统的非线性/不确定性具有鲁棒性,但观测器的设计需要满足严格的假设条件,设计参数的选取需要计算大量不等式.针对当系统维数较高时,Walcott-Zak观测器难以设计,在Walcott-Zak观测器基础上,提出了一种鲁棒滑模观测器,基于设计新的控制策略,避免了Walcott-Zak观测器所必须满足的严格条件.其设计条件没有Walcott-Zak观测器苛刻,设计参数的选取不需要求解大量方程,同时能保证对系统的非线性/不确定性具有鲁棒性.通过设计滑模,可以调整观测器跟踪系统状态的收敛速度,使状态估计达到预期的指标.仿真结果验证了控制策略的有效性.

一类非线性不确定时滞系统的混杂状态反馈H_∞鲁棒控制

利用混杂状态反馈控制策略研究一类非线性不确定时滞系统的H∞鲁棒控制问题.假定在给定的控制器集合中有有限个备选的状态反馈控制器,并且每个单一的连续控制器都不能使系统具有鲁棒H∞性能.当控制器的增益矩阵已知时,基于单Lyapunov函数技术和凸组合条件给出控制器切换方案以确保非线性不确定时滞系统具有鲁棒H∞性能.当控制器的增益矩阵未知时,使用多Lyapunov函数技术得到了问题可解的另一个充分条件,同时还给出了混杂状态反馈H∞控制器的设计.

基于观测器的非线性不确定系统鲁棒故障检测新方法

针对非线性不确定系统的鲁棒故障检测问题,提出了一种采用统计理论的新方法.通过设计全阶故障观测器产生残差信号,将鲁棒故障检测观测器设计问题转化为H∞优化问题;利用H∞范数描述故障检测的鲁棒性,保证系统的抗干扰能力,同时引入H_范数,确保对故障信号的灵敏度;应用线性矩阵不等式技术给出了该设计问题解存在的条件和求解方法.将统计理论用于故障检测阈值的确定,充分考虑了残差信号的随机特性,使故障决策更加准确和可靠.最后通过仿真实例验证了本文方法的有效性.

具有多个时滞的非线性不确定系统的鲁棒稳定和镇定

应用 Lyapunov稳定性理论 ,讨论了一类给出范数扰动界的具有多个时滞的不确定非线性系统的鲁棒稳定性和稳定衰减率 ,给出了该系统鲁棒稳定的充分条件和具有确定衰减率的稳定条件 .同时讨论了一类具有多个时滞的非线性控制系统鲁棒镇定的充分条件 .本文给出的结论推广和改进了前人一系列结论 .文末 。

一类非线性不确定系统的自适应模糊滑模控制

针对一类非线性不确定系统提出了一种自适应模糊滑模控制方法 ,利用趋近律构造理想控制 ,利用模糊逻辑系统逼近其连续项 ,用自适应律和非线性补偿保证滑模到达条件成立 .该方法综合了自适应模糊控制和滑模控制的优点 ,既保证了闭环系统的稳定性 ,又限制了抖振 ,控制效果良好 。

一类非线性不确定系统的神经网络控制

针对一类非线性不确定系统 ,提出了一种自适应神经网络控制方案 .被控系统是部分已知的 ,其中系统已知的动态特性被用来设计保证标称模型稳定的反馈控制器 ,而基于神经网络的动态补偿器则用于补偿系统的非线性不确定性 ,从而可以保证系统输出跟踪误差渐近收敛于

基于动态递归神经网络的一类非线性不确定系统的自适应观测器

针对一类非线性不确定系统 ,当其状态不可测时 ,在基于动态递归神经网络的观测器中 ,对用来抑制不确定性、保证观测器鲁棒观测的控制项进行恰当的设计。

非线性不确定系统的H_∞滑模控制

对于一类具有不满足匹配条件干扰的非线性不确定系统 ,定义了H∞ 滑模控制问题Q1.通过状态变换和状态反馈以及干扰重定义 ,提出了线性系统的滑模干扰抑制问题Q2 .问题Q2 可以通过解Riccati不等式得以解决 .在一定的假设条件下 ,证明了可以通过解Q2 获得Q1问题的解 .最后给出了保证滑模存在的控制律 .单机无穷大系统励磁控制的计算机仿真结果表明了该方法的有效性 .

一类非线性不确定系统的最小方差神经控制

针对一类非线性不确定系统 ,提出一种新的基于神经网络动态补偿的最小方差控制方法(MVNNC)。这种控制系统将传统的最小方差控制技术与神经网络优良的非线性逼近能力相结合 ,从而能有效地消除不确定性引起的控制误差。仿真实验表明 。

一类非线性不确定时滞系统的多模型切换H_∞跟踪控制

考虑了当系统存在不确定和外界干扰的情况下,一类非线性不确定时变时滞系统的多模型切换H∞跟踪控制的设计问题。利用时滞T-S模糊模型对非线性不确定时滞系统进行建模,将输入空间划分为若干个区域,在每一区域内设计局部T-S模型和控制器,这样在模糊规则数相同的情况下由于模糊论域的变小从而提高了逼近精度;在不确定性满足增益有界的条件下,得到了该类时变时滞非线性系统满足闭环稳定和H∞跟踪控制性能的充分条件,通过求解一组线性矩阵不等式(LMI),获得模糊H∞跟踪控制律,基于Lyapunov稳定性理论,证明了在此控制律下闭环系统渐进稳定;根据所选定的变量,通过多模型切换控制,将相应的区域控制器切换为全局控制器,而其他控制器不起作用,实现对整体非线性系统的逼近与控制。

一类基于模糊逻辑系统的非线性不确定系统的自适应控制

利用模糊逻辑系统分析和研究了一类非线性不确定系统的自适应控制问题。控制器和自适应律的构成直接利用了系统的数学结构信息和模糊逻辑系统的对不确定性的输出信息 ,在较弱的假设条件下 ,这种控制器使被控系统的状态及参数估计误差一致终极有界。最后对水箱组合系统的仿真实例说明了本文所采用的方法是比较有效的。

一类非线性不确定系统自适应terminal滑模控制方法

针对一类非线性不确定系统设计了自适应terminal滑模控制器,使跟踪误差在有限时间内收敛到零,消除了通常滑模变结构控制的到达过程,因而闭环系统从t=0时刻就对干扰具有鲁棒性。采用RBF神经网络逼近系统未知的非线性函数,引入滑模误差对其权值进行在线自适应调整,改善动态性能。最后给出的仿真例子证明了算法的有效性。

非线性不确定系统的鲁棒镇定与HJI微分不等式

研究一类带模有界条件的非线性不确定系统的鲁棒镇定 .定义了Lyapunov意义下的鲁棒镇定概念 ,得到了系统鲁棒镇定的充分必要条件 .结果说明 ,在带模有界条件下 ,非线性不确定系统的鲁棒可镇定性与一个扩展的Hamilton Jacobi Isaacs(HJI)微分不等式是否存在正解完全等价 .

一类非线性不确定时滞系统的模糊跟踪控制

考虑了当系统存在不确定和外界干扰的情况下,一类非线性不确定时变时滞系统的H∞跟踪控制的设计问题.首先利用T-S时滞模糊模型对非线性不确定时滞系统进行建模,在不确定性满足增益有界条件下,通过LMI(Linear Matrix Inequalities)方法的计算,即可得到基于模糊模型的模糊H∞跟踪控制律.基于Lyapunov稳定原理,证明了在此控制律作用下,不仅保证了闭环系统稳定,而且满足H∞跟踪性能指标.最后利用提出的控制方案设计了空天飞行器高超声速飞行纵向通道的控制系统,并进行了仿真验证.仿真结果表明了控制方案的有效性.

一类非线性不确定时滞系统鲁棒H^∞控制

该文研究一类状态和控制输入中含有界实非线性不确定时滞系统的二次镇定和H∞ 控制问题。结果表明 ,可以将此类不确定系统H∞ 控制求解问题转化为相应的具有界实不确定线性时滞系统进行求解 ,推导了通过求解参数Riccati矩阵方程正定解来设计二次镇定和具有H∞ 性能控制器的方法 ,求得了期望控制器存在的充分条件 ,并给出了控制器的表达式。