一类基于模糊逻辑系统的非线性不确定系统自适应观测器设计

利用模糊逻辑系统具有充分利用专家语言信息和逼近连续函数的性质, 分析和研究了一类具有未知不确定界的非线性系统的自适应状态观测器设计问题. 观测器和自适应律的构成直接利用了系统的数学结构信息和模糊逻辑系统对不确定性的输出信息, 在较弱的假设条件下, 这种观测器与被控系统状态间的误差及各参数估计误差一致终极有界. 最后的仿真实例说明了所采用的方法的有效性.     

一类复杂控制系统分散自适应鲁棒控制器设计

基于模糊逻辑系统具有充分利用语言信息和逼近连续函数性质的思想,分析研究了一类非线性不确定复杂系统的自适应控制问题.利用系统的数学模型和模糊逻辑系统对不确定性的输出信息,设计出了复杂系统的分散自适应鲁棒控制器和模糊逻辑系统参数估计的自适应律,在较弱的假设条件下,证明了这种控制器使被控系统的状态及参数估计误差一致终极有界.仿真实例表明,所提出的方法是有效的.     

Path tracking of underactuated ships with general form of dynamics

This article considers the path tracking problem for underactuated ships with general form of dynamics including uncertainties. By introducing certain two polar coordinate transformations, the ship's tracking kinematics and dynamics can be transformed into certain two-inputs–two-outputs nonlinear strict-feedback form. To avoid possible singularity problem in the backstepping control design, we introduce an asymptotic modification of orientation concept. Presented tracking scheme can guarantee the uniformly ultimately boundedness of closed-loop system in terms of polar coordinates. For the convenience of comparison with previous related works, where all tracking schemes were discussed in the Cartesian frame, we carry out some case studies to investigate the conditions under which the proposed tracking method can guarantee the same stability and convergence properties of tracking errors in the Cartesian frame. Numerical simulation studies are also carried out to demonstrate the effectiveness of presented tracking scheme.     

基于DBFNN的后推设计及其在电力系统励磁控制中的应用

本文采用后推设计算法为一类严格反馈系统设计了基于方向基函数神经网络(DBFNN)的自适应控制器．在后推算法中的每步都引入一积分型的Lyapunov函数来设计一个虚拟控制器，并在最后一步为闭环系统综合设计了神经网络控制器．网络权值的调整基于所选择的Lyapunov函数，于是设计方案能保证整个闭环系统是最终一致有界的．把所设计控制方案用于带有未知参数和外部干扰的电力系统励磁控制中．仿真结果表明了所设计控制器的有效性．     

一类基于模糊逻辑系统的非线性系统自适应跟踪控制

利用非线性不确定系统的动态数学模型和模糊逻辑系统，对不确定性的输出信息，设计出被控系统的自适应鲁棒跟踪控制器和模糊逻辑系统参数估计的自适应律．在较弱的假设条件下，证明了这种控制器能使被控系统的状态及参数估计误差一致终极有界．仿真实例表明，所提出的方法是有效的．     

一类复杂系统分散输出反馈鲁棒镇定

利用模糊逻辑系统的万能逼近性质，分析和研究了一类非线必不确定复杂系统的输出反馈鲁棒镇定问题，给出了这类系统的分散自适应输出反馈鲁棒控制器和模糊逻辑系统参数估计的自适应律，并在较弱的假设条件下，证明了这种控制器使被控系统的状态及参数估计误差一致终极有界。仿真实例说明了中提出的方法是有效的。     

Stability analysis and robust composite controller synthesis for flexible joint robots

In this paper the control of flexible joint manipulators is studied in detail. The model of N-axis flexible joint manipulators is derived and reformulated in the form of singular perturbation theory and an integral manifold is used to separate fast dynamics from slow dynamics. A composite control algorithm is proposed for the flexible joint robots, which consists of two main parts. Fast control, u _f, guarantees that the fast dynamics remains asymptotically stable and the corresponding integral manifold remains invariant. Slow control, u _s, consists of a robust PID designed based on the rigid model and a corrective term designed based on the reduced flexible model. The stability of the fast dynamics and robust stability of the PID scheme are analyzed separately, and finally, the closed-loop system is proved to be uniformly ultimately bounded (UUB) stable by Lyapunov stability analysis. Finally, the effectiveness of the proposed control law is verified through simulations. The simulation results of single- and two-link flexible joint manipulators are compared with the literature. It is shown that the proposed control law ensures robust stability and performance despite the modeling uncertainties.     

带有伸缩器和饱和器的一类非线性系统模糊自适应控制设计

本文针对一类带有未知齐次函数的非线性系统,首先基于伸缩器和饱和器的概念,将T-S型模糊逻辑系统的输入–输出进行改造而形成扩展模糊逻辑系统,然后利用扩展模糊逻辑系统给出一种带有可调伸缩因子参数的模糊自适应控制器的设计方法.由于该方法不依赖模糊规则数目,因而不仅能有效减少在线估计的参数数目,而且能够保证被控系统的状态一致终极有界.最后所给数值仿真算例说明了该设计方法的有效性.     

基于干扰抑制控制的飞行器姿态跟踪

本文针对飞行器姿态跟踪控制问题, 考虑系统的内部模型不确定性和外界扰动, 设计了使跟踪误差一致最终有界的控制器. 以四元数为姿态参数, 建立系统的非线性误差模型; 将控制系统分为内环观测器和外环控制器分别设计, 其中, 线性扩张状态观测器作为系统内环将实际系统补偿为标称模型, 而外环非线性控制器则用于镇定非线性标称系统. 最后, 利用Lyapunov理论得到了一致最终有界的稳定性结论, 并基于频域理论, 分析了线性扩张状态观测器阶次对系统性能的影响. 姿态跟踪实验表明, 本文设计的控制系统能够有效实现飞行器的姿态跟踪控制.     

一类具有不确定性的线性系统的模糊自适应控制

针对一类具有不确定性和干扰的线性系统,首先将系统不确定性进行归一化处理,然后利用模糊逻辑系统对系统不确定性进行逼近估计。同时对模糊逻辑系统的未知参数进行估计合成相应的自适应律,由此提出了一种模糊自适应控制设计方法。这种模糊自适应控制不仅能够减少自适应律的数目,而且也能够保证被控系统的状态及参数估计误差一致终极有界。最后的仿真结果表明了该方法的有效性。