无未知参数先验信息的非线性自适应观测器设计

研究了一类具有未知参数的非线性系统自适应观测器设计问题.不同于现有结果,本文所研究的非线性系统更为一般,已知的系统信息更少:1)系统未知参数的范数的上界未知;2)具有关于可测输出非Lipschitz连续的非线性动态:3)系统输出显式地依赖于控制输入.通过设计自适应调节器来估计未知参数范数,从而给出了不基于未知参数先验信息的非线性自适应观测器设计的新方法.所设计的观测器为全局渐近收敛的,即实现了系统状态的渐近重构,确保了未知参数估计的一致有界性.此外,在系统输出不显式地依赖于控制输入的条件下,研究了降维观测器的设计问题.仿真例子验证了本文理论结果的正确性.     

无未知参数先验信息的非线性自适应观测器设计

研究了一类具有未知参数的非线性系统自适应观测器设计问题．不同于现有结果,本文所研究的非线性系统更为。一般,已知的系统信息更少：1）系统未知参数的范数的上界未知;2）具有关于可测输出非Lipschitz连续的非线性动态;3）系统输出显式地依赖于控制输入．通过设计自适应调节器来估计未知参数范数,从而给出了不基于未知参数先验信息的非线性自适应观测器设计的新方法．所设计的观测器为令局渐近收敛的,即实现了系统状态的渐近重构,确保了未知参数估计的一致有界性．此外,在系统输出不显式地依赖于控制输入的条件下,研究了降维观测器的设计问题．仿真例子验证了本文理论结果的正确性．     

一类非线性系统的神经网络自适应区间观测器设计

本文研究了一类单输入单输出非线性系统的神经网络自适应区间观测器设计问题. 针对由状态和输入所描述的未知非线性函数的界不可测, 现有的区间观测器方法并未有效地处理系统含有参数不确定性的未知非线性函数. 首先, 本文构造两个径向基函数神经网络来逼近未知非线性部分, 进而分别估计系统状态的上下界; 然后, 选择合适的Lyapunov函数, 采用网络权值校正和网络误差选择机制确保所设计的误差动态系统有界和非负性, 并证明了神经网络自适应区间观测器的稳定性; 最后, 通过仿真实例验证了所提出的神经网络自适应区间观测器的有效性.     

不确定非线性系统的鲁棒自适应输出反馈控制

基于自适应非线性阻尼,提出一种鲁棒自适应输出反馈控制方法。该方法适用于带有未建模动态、未知非线性、有界扰动、未知非线性参数和不确定控制系数的多输入多输出非线性系统。理论证明,在一定的假设条件下,该方法能保证闭环系统所有动态信号有界;不论有多少不确定非线性参数、多高阶的非线性系统,只需要一个自适应控制参数和观察参数;而且通过选择适当的控制器和观测器参数,能使控制误差和估计误差达到任意小。仿真结果表明了所提出方法的有效性。     

非线性不确定系统的自适应观测器设计

非线性状态观测器可改善过程控制性能和故障诊断,针对一类参数不确定非线性系统提出了自适应观测器设计方法。通过微分同胚变换,将非线性系统转换为仅依赖原系统输入、输出的自适应观测器规范形式。利用自适应调节器估计未知参数,用构造的观测器实现状态的重构。Lyapunov稳定性理论分析了状态观测误差动态方程的稳定性,用来证明所设计的自适应观测器为全局渐近收敛的,既实现了系统状态的渐近重构又确保了在持续激励条件下未知参数估计以指数快速收敛到真值,并通过仿真试验。仿真结果表明提出方法的有效性。     

带有死区输入的非线性系统的自适应控制

针对一类具有死区非线性输入的非线性系统,同时考虑系统中存在未建模不确定项,设计了自适应控制器及未知参数的自适应估计率.该控制器使得闭环系统全局稳定且实现了输出信号对参考信号的精确跟踪.仿真结果进一步证实了该控制器能对未知死区及未建模动态进行有效的补偿。     

含未建模动态的非线性系统输出反馈DSC设计

针对一类含有未建模动态和未知控制增益符号的非线性系统,提出了一种输出反馈自适应跟踪控制方案.首先利用Kreisselmeier观测器实现了不可测状态的估计,在此基础上以回归设计方式设计了输出反馈动态面控制系统,通过引入Nussbaum函数解决了控制方向未知问题.该方案解克服了传统反推控制方法中的微分爆炸现象,并且所有未...     

一类非线性系统的自适应观测器设计

在故障诊断应用中, 状态方程中的未知参数和输出方程中的未知参数分别表征执行机构故障和传感器故障, 所以研究状态方程和输出方程同时含有未知参数的自适应观测器有着实际的应用意义. 本文基于高增益观测器和自适应估计理论, 针对状态方程和输出方程同时含有未知参数的一类一致可观的非线性系统, 用构造性方法设计了一种联合估计状态和未知参数的自适应观测器. 该自适应观测器的参数估计采用时变增益矩阵, 结构形式及参数设置简单. 给出了使该自适应观测器满足全局指数收敛性的持续激励条件, 并在理论上简洁地证明了该自适应观测器的全局指数收敛性. 数值仿真结果表明该自适应观测器具有良好的快速收敛性、跟踪性等期望性能.     

一类非线性系统的自适应观测器

研究一类非线性系统的观测器设计方法, 这类非线性系统满足 Lipschitz 条件且含有未知参数. 提出了全状态自适应观测器设计的新方法. 构造的观测器能保证状态估计误差及参数估计误差渐近收敛于零. 文中给出数值例验证了观测器的有效性.     

基于滤波器的浸入与不变自适应控制

针对机电伺服系统存在参数不确定、未建模动态及时变扰动这一问题,提出一种基于滤波器的浸入与不变自适应算法,该算法能够准确估计伺服系统中的未知参数.首先,构造系统状态及回归函数的滤波器,再根据滤波后的辅助变量构造参数估计器;然后,依据浸入与不变理论设计参数估计器中的辅助函数,从而保证参数估计误差的收敛性.此外,为了进一步降低集总扰动对系统闭环性能的影响,提出一种扰动观测器,这种扰动观测器结构简单,并且能保证估计误差的渐近稳定,从而有效地补偿系统中的未建模动态和外部扰动.最后,利用Lyapunov理论分别证明了参数估计器、扰动观测器及闭环系统的稳定性,仿真与实验结果验证了所提出的自适应方法及扰动观测器的有效性.