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相似文献
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1.
输入具有齿隙非线性特性的周期系统的自适应控制   总被引:2,自引:0,他引:2  
针对一类输入含齿隙非线性动态特性的周期时变系统, 在周期不确定性可时变参数化的条件下设计自适应控制器. 对周期时变参数进行傅里叶级数展开, 并采用微分自适应律估计未知傅里叶系数和齿隙动态特性参数, 通过鲁棒方法消除截断误差和齿隙模型的有界误差项对系统性能的影响. 采用双曲函数替代符号函数确保控制器可微, 同时能有效抑制颤振. 引入Δ函数, 避免参数估计发散, 并保证系统输出渐近跟踪理想轨迹. 理论分析与仿真结果表明, 闭环系统所有信号有界.  相似文献   

2.
严格反馈非线性时变系统的迭代学习控制   总被引:4,自引:0,他引:4  
针对一类含未知时变参数的严格反馈非线性系统, 提出一种实现有限作业区间轨迹跟踪控制的迭代学习算法. 基于Lyapunov-like方法设计控制器, 回避了常规迭代学习控制中受控系统非线性特性需满足全局Lipschitz连续条件的要求. 以反推设计(Backstepping)方法设计控制器, 为使得虚拟控制项可导, 引入一级数收敛序列; 将时变参数展开为有限项多项式形式, 在控制器设计中采取双曲正切函数处理余项对于系统跟踪性能的影响. 理论分析表明, 闭环系统所有信号有界, 并能够实现系统输出完全收敛于理想轨迹.  相似文献   

3.
基于S类函数的严格反馈非线性周期系统的自适应控制   总被引:3,自引:1,他引:2  
朱胜  孙明轩  何熊熊 《自动化学报》2010,36(8):1137-1143
针对一类严格反馈非线性周期系统, 在周期非线性可时变参数化的条件下设计自适应控制器. 通过将周期时变参数展开成傅里叶级数, 并采用微分自适应律估计未知系数, 进行控制器反推设计. 引入S类函数, 并在控制器设计中应用S类函数处理截断误差项对系统跟踪性能的影响, 同时, S类函数能确保虚拟控制的可微. 给出几种不同的S类函数设计, 分析比较将其应用于控制器设计时产生的不同效果. 理论分析与仿真结果表明, 提出的控制方法能够实现系统输出跟踪期望轨迹, 且闭环系统所有信号有界.  相似文献   

4.
针对一类具有未知输入齿隙、参数不确定以及未建模动态和干扰的非线性系统,设计了自适应鲁棒控制器.将齿隙非线性模型等价表示为具有有界建模误差的全局线性化模型,在此基础上设计了包含自适应模型补偿、反馈稳定和鲁棒反馈3部分的自适应鲁棒控制器,并给出了系统动态跟踪误差和稳态误差指标.理论分析证明,闭环控制系统信号有界且跟踪误差在任意期望的精度范围内,仿真研究验证了所提出方法的有效性.  相似文献   

5.
具有未知死区输入非线性系统的迭代学习控制   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对一类具有死区输入非线性系统,提出一种实现有限作业区间轨迹跟踪控制的神经网络迭代学习算法.基于Lyapunov-like方法设计学习控制器,回避了常规迭代学习控制中受控系统非线性特性需满足全局Lipschitz连续条件的要求.为处理输入死区,利用神经网络逼近这种强非线性特性;同时,通过对神经网络逼近误差界的估计并在控制器中设置补偿作用以消除其影响,从而提高系统的跟踪性能.  相似文献   

6.
针对P型迭代学习算法对初始偏差和输出误差扰动敏感,以及PD型迭代学习算法容易放大系统噪声,降低系统鲁棒性的问题,研究了具有任意有界扰动及期望输出的重复运行非线性时变系统的PD型迭代学习跟踪控制算法.利用迭代学习过程记忆的期望轨迹、期望控制以及跟踪误差,给出基于变批次遗忘因子的学习控制器设计,并借助λ范数理论和Bellman-Gronwall不等式,讨论保证闭环跟踪系统批次误差有界的学习增益存在的充分必要条件,及分析控制算法的一致收敛性.本算法改善了系统的鲁棒性和动态特性,单关节机械臂的跟踪控制仿真验证了方法的有效性.  相似文献   

7.
针对迭代学习P型控制算法对初始偏差和输出误差扰动的敏感性问题,研究了一种带有遗忘因子的时变非线性系统的迭代学习控制方法.在有扰动的情况下,利用迭代学习过程记忆的期望轨迹,期望控制以及跟踪误差,通过有界学习增益和批次时变因子设计学习控制器,并基于算子理论给出了控制算法存在的充分必要条件及其收敛性分析,改善了系统的鲁棒性和动态特性.最后以注塑机的注射速度控制仿真验证了本文算法的有效性.  相似文献   

8.
吕庆 《自动化学报》2015,41(7):1365-1372
针对一类参数化高阶不确定非线性连续系统, 设计迭代学习控制算法, 以解决随机初态对系统跟踪性能产生负面影响的问题. 结合滑模控制思想以及部分限幅参数学习律, 控制算法在预设时间段内抑制随机初态偏差对系统跟踪性能的影响. 经过预设时间后, 随着迭代次数的增加, 系统的跟踪误差及其各阶导数一致收敛到零. 且在整个运行时间段内, 系统各个变量一致有界. 此外, 本文回避了非参数化不确定非线性系统在放宽迭代初值假设时常使用的Lipschitz假设条件, 而采用类Lyapunov函数分析法设计迭代学习控制器. 理论证明和仿真结果都说明了该算法的有效性.  相似文献   

9.
对一类含有未知参数的本质非线性系统,通常的Backstepping方法无法应用.为此,提出一种基于状态反馈的自适应无源控制对策,通过对非线性系统进行反馈无源化控制,设计自适应无源镇定控制器和自适应无源输出跟踪控制器.设计中适当调节自适应无源控制器参数,能够保证闭环系统稳定且所有信号全局一致有界,从而解决了此类含有未知参数非线性系统的稳定性和输出跟踪问题.仿真算例验证了提出控制方案的有效性,表明系统具有较强的稳定性和跟踪特性.  相似文献   

10.
讨论一类不确定非线性系统的可保证瞬态性能的迭代学习控制问题.引入限定跟踪误差瞬态特性的界函数,通过误差转换方法,定义一个转换误差变量,将跟踪误差的保证瞬态特性问题转化为该误差变量的有界性问题.采用Lyapunov方法,设计迭代学习控制器处理系统中参数和非参数不确定性.并且,采用完全限幅学习机制,保证转换误差变量的有界性和一致收敛性.从而既能得出系统输出在整个作业区间的完全跟踪性能,同时又能够保证跟踪误差在每次迭代的过程中具有保证的瞬态特性.仿真结果验证了所提控制方法的有效性.  相似文献   

11.
针对一类输入饱和不确定Brunovsky标准型非线性时滞系统,提出一种周期自适应跟踪补偿学习算法. 利用信号置换思想重组系统,基于最小公倍周期函数变换,将时滞时变项和不确定项合并为辅助参数,进而设计周期自适应学习律估计该辅助量,并利用饱和补偿器逼近和补偿超出饱和限的部分,由此构成综合控制器,以保证系统状态对有界期望值的跟踪,解决了饱和输入周期系统的重复迭代学习控制问题. 最后通过构造Lyapunov-Krasovskii复合能量函数的差分,计算证明了系统跟踪误差的收敛性和闭环信号值的有界性. 常见耦合非线性机械臂系统的力矩控制仿真,进一步验证了该算法的有效性.  相似文献   

12.
State feedback control is very attractive due to the precise computation of the gain matrix, but the implementation of a state feedback controller is possible only when all state variables are directly measurable. This condition is almost impossible to accomplish due to the excess number of required sensors or unavailability of states for measurement in most of the practical situations. Hence, the need for an estimator or observer is obvious to estimate all the state variables by observing the input and the output of the controlled system. As such, the goal of this paper is to provide a control design methodology based on a Luenberger observer design that can assure the closed-loop performances of a vehicle drivetrain with backlash, while compensating the network-enhanced time-varying delays. This goal is achieved in a sequential manner: firstly, a piecewise linear model of two inertias drivetrain, which takes into consideration the backlash nonlinearity and the network-enhanced time-varying delay effects is derived; then, a Luenberger observer which estimates the state variables is synthesized and the robust full state-feedback predictive controller based on flexible control Lyapunov functions is designed to explicitly take into account the bounds of the disturbances caused by time-varying delays and to guarantee also the input-to-state stability of the system in a non-conservative way. The full state-feedback predictive control strategy based on the Luenberger observer design was experimentally tested on a vehicle drivetrain emulator controlled through controller area network, with the aim of minimizing the backlash effects while compensating the network-enhanced delays.  相似文献   

13.
本文主要针对利用四旋翼无人机清洗绝缘子时受到的回冲力干扰及姿态控制问题,提出了一种用于清洗绝缘子的无人机抗回冲力控制方法.对于无人机系统,本文运用非线性控制方法中的反步法来设计姿态控制器,使其达到输入状态稳定,并对外部扰动具有鲁棒性.本文首先根据无人机运动模型建立了其动力学方程.之后,运用动量定理和流体力学中的伯努利方程对所受的回冲力进行建模.然后,运用反步法设计姿态控制器并证明其稳定性.最后,运用MATLAB对无人机系统进行仿真实验,其结果证明了文中所提出的控制方法的有效性和鲁棒性.本文所提出的控制方案可以避免目前已有的一些技术存在的缺陷,并且为无人机抗扰动控制和绝缘子冲洗都提供了发展空间.  相似文献   

14.
针对非线性过程控制器的设计问题,将基于稀疏核学习的一种具有解析形式的自适应预测控制算法与选择性递推核学习相结合.该在线核学习模型可以通过递推算法进行节点增长和删减的有效更新.因此,所提出的控制器复杂度可控,且能学习过程的时变等特性,从而获得更好的性能.通过一非线性时变过程的仿真研究,验证了所提出的核学习控制器较传统的PID和无在线更新的核学习控制器等具有更好的自适应能力和鲁棒性.  相似文献   

15.
An improved approach to adaptation in fuzzy model reference learning control (FMRLC) will be introduced in this paper. The main idea of the presented method consists in including into adaptation process the input membership functions in the fuzzy controller. In comparison with original FMRLC algorithm the proposed method can be started with smaller number of input membership functions and reduces amount of penalization after few steps that results in convergent rule base and better and more reliable behavior of the closed loop that is shown on an simulation example of control of a nonlinear time-varying system.  相似文献   

16.
In this paper, both output-feedback iterative learning control (ILC) and repetitive learning control (RLC) schemes are proposed for trajectory tracking of nonlinear systems with state-dependent time-varying uncertainties. An iterative learning controller, together with a state observer and a fully-saturated learning mechanism, through Lyapunov-like synthesis, is designed to deal with time-varying parametric uncertainties. The estimations for outputs, instead of system outputs themselves, are applied to form the error equation, which helps to establish convergence of the system outputs to the desired ones. This method is then extended to repetitive learning controller design. The boundedness of all the signals in the closed-loop is guaranteed and asymptotic convergence of both the state estimation error and the tracking error is established in both cases of ILC and RLC. Numerical results are presented to verify the effectiveness of the proposed methods.   相似文献   

17.
We consider a global regulation problem of a class of feedforward nonlinear systems with uncertain delays by output feedback. The considered system is a generalized feedforward time-delay nonlinear system in the sense that an additional uncertain constant delay exists in the main control input to the system and feedforward nonlinearity includes states and input which have uncertain time-varying delays. Moreover, when feedforward nonlinearity satisfies some restrictive condition, we extend our control problem to the case such that the delay in the main control input is also a time-varying delay. To globally regulate the considered system, we develop an output feedback controller whose gain-scaling factor involves an adaptive dynamic. Two examples are given for illustration.  相似文献   

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