一类带有不确定性滞环输入的非线性系统自适应控制问题的研究

摘要

滞环作为一种特性,其广泛存在于物理系统和设备中,例如电磁领域、机械执行器和继电器电路等。当非线性系统带有非线性滞环输入时,这样的复合系统通常表现出不可预知的不准确性、扰动甚至是不稳定性,这主要是由于滞环的不可微非线性和强烈的极限环特性所造成的。然而,大多数现存的控制策略几乎都是针对于线性或可微的非线性系统。因此,开发新的控制策略仍然是非常重要的。本论文的主要研究描绘如下:1.深入研究了“反冲类”滞环的性质。首先,采用微分方差的形式来表达,并且分析了它的不可微非线性和强烈的极限环特性。其次,从控制的角度出发,将滞环的模型推导和简化。最后,着重分析了参数的改变对滞环的影响,并通过仿真进行了研究。2.通过分析复合系统的物理特性,并且结合自适应控制技术,提出了一种新的鲁棒自适应控制策略去处理非线性复合系统的追踪控制问题,其中滞环是系统的输入。滞环的参数是未知的,只知道参数的区间。这一新的控制策略保证了系统的全局稳定性和对信号的有效追踪,并且通过仿真实例证明了有效性。3.通过利用自适应反步技术和新的模糊全局函数估计器,提出了新颖的稳定自适应模糊反步控制策略。它处理了一类未知非线性系统带有不确定性滞环输入的复合系统。与现存的控制策略相比,既不要求知道控制对象的模型,也不要求知道带有不确定性滞环的参数的界限。所提出的控制策略保证了闭环系统的全局稳定性,一个仿真实例证实了策略的有效性。

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 研究的实际工程背景

1.2 前沿知识介绍

1.2.1 自适应控制初步

1.2.2 非线性反步法

1.2.3 自适应反步法

1.3 论文的主要工作及结构安排

第2章 滞环的理论分析与仿真

2.1 引言

2.2 滞环的模型分析

2.3 滞环系统的仿真研究

第3章 基于滞环输入的鲁棒自适应控制策略

3.1 引言

3.2 问题的引出

3.3 控制器设计

3.3.1 鲁棒自适应算法

3.3.2 基于鲁棒自适应的控制器设计

3.4 仿真研究

3.5 结论

第4章 基于未知滞环输入的自适应模糊反步控制策略

4.1 引言

4.2 问题的提出

4.3 模糊逻辑逼近器

4.4 控制器设计

4.5 仿真研究

4.6 结论

第5章 总结与展望

5.1 总结

5.2 研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文