基于逼近器的自適應(yīng)控制新方法.pdf

1、近二十年來,不確定非線性系統(tǒng)控制一直是自動化控制領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)課題之一,尤其是基于逼近器的自適應(yīng)控制更是受到了眾多研究者的廣泛關(guān)注,并取得了很大進(jìn)展,但仍然有一些公開的問題有待于進(jìn)一步研究和探討.本論文旨在研究已有工作中廣泛存在的全局穩(wěn)定性和給定跟蹤精度的控制問題.針對幾類不確定非線性系統(tǒng),提出兩種新穎的基于逼近器的自適應(yīng)控制方法.其主要成果可概括如下:
　　1.第3章針對一類不確定非線性嚴(yán)格反饋系統(tǒng),研究全局穩(wěn)定的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

2、跟蹤控制問題.在每一步Backstepping設(shè)計(jì)中,僅采用一個(gè)徑向基函數(shù)(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償依賴于系統(tǒng)狀態(tài)的所有未知非線性函數(shù).通過構(gòu)造一個(gè)新的光滑切換函數(shù),設(shè)計(jì)得到一個(gè)新穎的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器.可以證明,控制器確保所有閉環(huán)信號都是全局一致最終有界的,并且通過選擇合適的設(shè)計(jì)參數(shù),系統(tǒng)的輸出將收斂到參考信號的一個(gè)小鄰域.該控制器的特別之處在于它包含兩個(gè)部分:一部分為傳統(tǒng)的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制律,它主要是在逼近域內(nèi)起作用;另一部分是額外

3、增加的魯棒控制律,它在逼近域外起作用.這一獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式將在后面幾章中反復(fù)用來設(shè)計(jì)所需要的控制器.
　　2.在第3章研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,第4章針對一類不確定嚴(yán)格反饋系統(tǒng),解決其全局穩(wěn)定且精度預(yù)先給定的跟蹤控制問題.為了解決這個(gè)問題,再次構(gòu)造兩個(gè)新的n階連續(xù)可微的切換函數(shù)來設(shè)計(jì)控制律,并且采用Barbalat引理分析系統(tǒng)跟蹤誤差的收斂性.結(jié)合自適應(yīng)模糊控制和Backstepping設(shè)計(jì)方法,得到一種新的基于多切換的魯棒自適應(yīng)模糊控制器

4、.可以證明,該控制器確保所有閉環(huán)信號全局一致最終有界,并且跟蹤誤差收斂到一個(gè)預(yù)先指定的精度.
　　3.在第5章中,將第3章和第4章提出的控制算法推廣到一類具有塊三角結(jié)構(gòu)的非線性MIMO系統(tǒng).首先,設(shè)計(jì)一種半全局穩(wěn)定的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略,使得系統(tǒng)的最終跟蹤誤差滿足預(yù)先給定的精度.隨后,對系統(tǒng)函數(shù)做進(jìn)一步的有界限制,改進(jìn)前一種控制方法,使得系統(tǒng)跟蹤誤差收斂于已知的精度,并且整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)是全局穩(wěn)定的.
　　4.在第6章,我們主