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相似文献
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1.
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   

2.
齿隙非线性输入系统的迭代学习控制   总被引:3,自引:1,他引:2  
朱胜  孙明轩  何熊熊 《自动化学报》2011,37(8):1014-1017
针对一类具有输入齿隙特性的非线性系统, 提出一种实现有限作业区间轨迹跟踪的迭代学习控制方法. 在系统不确定项可参数化的情形下, 基于类Lyapunov方法设计迭代学习控制器, 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. 对未知时变参数进行泰勒级数展开, 参数估计采用微分学习律, 并在控制器设计中, 采用双曲函数处理级数展开后的余项以及齿隙特性里的有界误差项, 以保证控制器可导, 且可抑制颤振. 引入一级数收敛序列确保系统输出完全跟踪期望轨迹, 且闭环系统所有信号有界.  相似文献   

3.
针对一类输入含死区非线性特性的周期时变系统, 在周期时变参数不可参数化的情形下设计鲁棒重复控制器. 采用微分自适应律估计未知死区参数, 剩余的有界项通过鲁棒方法予以消除, 为避免出现颤振现象, 采用饱和函数替代符号函数. 在系统输出跟踪周期轨迹的情形下, 将非参数化不确定项转化为含周期时变参数的形式, 以达到利用周期学习律进行估计的目的. 理论分析与仿真结果表明, 采用部分饱和或全饱和学习算法均能实现输出误差有界收敛, 并保证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.
针对存在执行器故障和输入饱和受限的非仿射纯反馈不确定动态系统,提出了一种自适应动态面容错控制策略.在不损失模型精度和考虑系统输入饱和受限的前提下,基于中值定理将非仿射系统转化为具有线性结构的时变不确定系统,在此基础上,再利用参数自适应投影技术对有界不确定时变参数进行在线估计,参数估计误差和外界扰动采用非线性动态阻尼技术进行补偿,并利用双曲正切函数和Nussbaum函数处理系统输入饱和受限和控制增益函数方向未知的问题,同时将反演法和动态面法相结合设计鲁棒自适应控制器,消除了反演法的计算膨胀问题,并且在系统出现执行器失效故障的情况下可确保稳定跟踪.最后,根据解耦反推法,基于Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统的半全局一致最终有界.仿真结果验证了所设计控制方案的可行性与有效性.  相似文献   

6.
周期时变时滞非线性参数化系统的自适应学习控制   总被引:3,自引:0,他引:3  
陈为胜  王元亮  李俊民 《自动化学报》2008,34(12):1556-1560
针对一阶未知非线性参数化周期时变时滞系统, 设计了一种自适应学习控制方案. 假设未知时变参数, 时变时滞和参考信号的共同周期是已知的, 通过重构系统方程, 将包含时变时滞在内的所有未知时变项合并成为一个周期时变向量, 采用周期自适应律估计该向量. 通过构造一个Lyapunov-Krasovskii型复合能量函数证明了所有信号有界并且跟踪误差收敛. 结果被推广到一类含有混合参数的高阶非线性系统. 通过两个仿真例子说明本文所提出的控制算法的有效性.  相似文献   

7.
针对一类带有有界控制系数和有界扰动的时变参数严反馈非线性系统, 将Nussbaum函数增益及光滑投影算法与自适应逆推设计工具相结合, 提出一种自适应鲁棒非线性控制方案. 在此方案中无需知道控制系数的符号, 以及时变参数和扰动的界. 借助Lyapunov函数及相关引理证明了所设计的自适应鲁棒非线性控制器能保证闭环系统中的所有信号全局一致有界. 可以通过恰当地选取设计参数, 保证系统具有任意指定的控制性能. 仿真研究证明了所提出算法的可行性和有效性.  相似文献   

8.
针对具有未知参数和齿隙非线性的机电伺服系统,引入一种近似死区函数建立了系统的数学模型,给出了死区函数中参数的选取方法.用两个自适应模糊逻辑系统在线逼近机电伺服系统中的未知参数和非线性环节,从而避免了对每个未知参数推导自适应律.基于反步法设计了自适应模糊控制器,可抑制未知参数和齿隙非线性对系统性能的影响.采用Lyapunov方法证明了位置跟踪误差的指数收敛性.与PID控制方法对比的仿真实验表明,本文方法能够显著减小齿轮间传递力矩的振荡,并具有很好的控制精度和鲁棒性.  相似文献   

9.
针对一类具有周期扰动和输入时滞的不确定非线性系统,提出一种基于神经网络的自适应动态面控制方案.将径向基函数神经网络和傅里叶级数展开结合,构造一种混合函数逼近器来逼近系统中未知的周期扰动函数.通过引入一个积分项解决输入时滞问题,同时采用带有非线性滤波器的动态面控制方法,避免自适应反推控制方法中普遍存在的复杂性爆炸问题.所提出的神经网络控制方案能够确保闭环系统中所有信号是半全局有界的,并且系统输出能渐近地跟踪给定的参考信号.两个仿真结果验证了所提出的控制方案是有效的.  相似文献   

10.
对一类二阶严格反馈时变非线性系统的自适应迭代学习控制问题进行了研究.系统中含有非周期时变参数化不确定性且控制方向未知.首先,提出了一种神经网络估计器,实现了对未知非周期时变非线性函数的逼近.随后,用Nussbaum函数对未知控制方向进行了自适应估计,并综合应用baCkstcpping技术和自适应迭代学习控制技术设计了控制器.所设计的控制器能保证系统所有状态量在Lpe-范数意义下有界,且系统的输出量在LT2-范数意义下收敛到期望轨迹.最后的仿真研究证明了控制器设计方法的有效性.  相似文献   

11.
Adaptive control schemes for systems with unknown backlash at the plant output are developed. In the case of known backlash, a backlash inverse controller guarantees exact output tracking. When the backlash characteristics are unknown, adaptive laws are designed to update the controller parameters and to guarantee bounded input-output stability. Simulations show significant improvements of the system performance achieved by such adaptive backlash inverse controllers  相似文献   

12.
杨强  刘玉生 《控制与决策》2015,30(6):993-999
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。  相似文献   

13.
An adaptive compensation control scheme is proposed by using backstepping techniques for a class of uncertain nonlinear systems preceded by m hysteretic actuators, which exhibit unknown backlash nonlinearity and possibly experience unknown failures. An estimated smooth inverse of the actuator backlash is utilized in the controller design to compensate for the effects of the backlash and actuator failures. It is shown that the designed controllers can ensure all signals of closed‐loop system bounded for any failure pattern of hysteretic actuators and tracking performance is also maintained. Simulation studies confirm the effectiveness of the proposed controller, especially the improvement of system performances. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

14.
In this paper, a fuzzy system-based adaptive iterative learning controller is proposed for a class of non-Lipschitz nonlinear plants which can repeat a given task over a finite time interval. The variable initial resetting state errors at the beginning of each trial is considered. To overcome the initial errors, a time-varying boundary layer is introduced to design an error function. Based on the error function, the main structure of this controller is constructed by a fuzzy iterative learning component and a feedback stabilization component. The fuzzy system is used as an approximator to compensate for the plant unknown nonlinearity. Since the optimal parameters for a good fuzzy approximation are in general unavailable, the adaptive algorithms are derived along the iteration axis to search for suitable parameter values and then guarantee the closed-loop stability and learning convergence. It is shown that all the adjustable parameters as well as internal signals remain bounded for all iterations. There even exist initial state errors, the norm of tracking error vector will asymptotically converge to a tunable residual set as iteration goes to infinity and the learning speed can be easily improved if the learning gain is large.  相似文献   

15.
A dynamics inversion compensation scheme is designed for control of nonlinear discrete‐time systems with input backlash. This paper extends the dynamic inversion technique to discrete‐time systems by using a filtered prediction, and shows how to use a neural network (NN) for inverting the backlash nonlinearity in the feedforward path. The technique provides a general procedure for using NN to determine the dynamics preinverse of an invertible discrete time dynamical system. A discrete‐time tuning algorithm is given for the NN weights so that the backlash compensation scheme guarantees bounded tracking and backlash errors, and also bounded parameter estimates. A rigorous proof of stability and performance is given and a simulation example verifies performance. Unlike standard discrete‐time adaptive control techniques, no certainty equivalence (CE) or linear‐in‐the‐parameters (LIP) assumptions are needed.  相似文献   

16.
An approximation based adaptive neural decentralized output tracking control scheme for a class of large-scale unknown nonlinear systems with strict-feedback interconnected subsystems with unknown nonlinear interconnections is developed in this paper. Within this scheme, radial basis function RBF neural networks are used to approximate the unknown nonlinear functions of the subsystems. An adaptive neural controller is designed based on the recursive backstepping procedure and the minimal learning parameter technique. The proposed decentralized control scheme has the following features. First, the controller singularity problem in some of the existing adaptive control schemes with feedback linearization is avoided. Second, the numbers of adaptive parameters required for each subsystem are not more than the order of this subsystem. Lyapunov stability method is used to prove that the proposed adaptive neural control scheme guarantees that all signals in the closed-loop system are uniformly ultimately bounded, while tracking errors converge to a small neighborhood of the origin. The simulation example of a two-spring interconnected inverted pendulum is presented to verify the effectiveness of the proposed scheme.  相似文献   

17.
郝彪  焦晓红  李娜 《计算机仿真》2008,25(3):175-178
针对实际的控制系统中输入为有界的情况,研究了机器人系统存在未知参数以及外界干扰时的位置调节问题.基于李雅普诺夫稳定性理论,通过构造存储函数的过程中引入双曲正切函数向量和适当的辅助函数向量,提出了一种有界的鲁棒自适应控制器.所提出的控制器不仅保证了闭环系统的鲁棒稳定性,同时也满足了从干扰信号到跟踪误差评价信号所定义的增益性能指标,即保证了干扰抑制的有效性.最后,由两连杆机器人进行的仿真结果验证了该控制器的可行性.  相似文献   

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