不确定非线性系统的鲁棒输出反馈自适应控制

针对一类具有一般不确定性的非线性系统,设计一种新的鲁棒输出反馈自适应控制器。在较弱条件下,该控制器不仅能保证闭环系统全局稳定,且能使跟踪误差以指数速度收敛到零的小领域内。仿真结果验证了所给控制方案的有效性。     

一类非线性不确定系统的自适应鲁棒控制

将一类结构和参数均未知且存在外界干扰的非线性系统,等价为具有线性结构的时变系统,在此基础上设计了自适应鲁棒控制器,包括自适应模型补偿、反馈稳定控制和鲁棒反馈控制3部分,实现闭环控制系统信号有界且跟踪误差在期望的精度范围内.理论分析和仿真结果均验证了算法的有效性.     

一类非最小相位非线性系统的自适应控制

针对一类非最小相位的非线性系统,通过引入一个近似系统,提出了一种简单的间接自适应控制方法,并分析了采用该方法后系统输出的跟踪性能,给出了输出跟踪误差的上限.该方法可克服现有的非线性自适应控制方法只能控制最小相位的非线性系统并且容易产生过度控制的缺点.     

一类非最小相位非线性系统的直接自适应控制

一类非最小相位非线性系统的直接自适应控制韩存武,袁少强,马晓军,文传源（北京航空航天大学自控系北京１０００８３）关键词：非线性系统,自适应控制,非最小相位系统．１引言非线性系统的自适应控制作为当前自动控制领域最富有挑战性、同时也最困难的前沿课题之一越...     

具有输入齿隙的一类非线性不确定系统自适应鲁棒控制

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.     

一类不确定非线性系统的鲁棒自适应控制

针对一类MIMO不确定非线性系统的输出跟踪问题, 基于自适应反步法和滑模控制为其设计了鲁棒自适应控制器. 模型包含3种不确定性: 1) 参数不确定性; 2) 输入增益的不确定性; 3) 代表系统未建模动态和干扰的不确定函数, 该函数有界. 以非完整移动机械臂的输出跟踪控制为目标, 对其进行仿真实验, 实验结果表明所提出的控制算法是正确有效的.     

不确定非线性系统变结构鲁棒自适应控制及应用

本文针对一类具有不确定性的非线性系统,在系统模型的参数已知,不确定性的界未知的条件下,提出了一个变结构鲁棒自适应控制算法,最后以船舶减摇鳍非线性控制系统为例,进行了变结构鲁棒笥适应控制器的设计,经仿真研究表明,所提出的算法是有效的。     

具有间隙非线性系统的控制加权自适应控制

本文对具有间隙的非线性系统提出一种可控制开环不稳定及非最小相位系统的控制加权自适应算法,并给出了稳定性收敛性定理及其证明。仿真结果表明,该算法可明显地改善系统的控制性能。     

一类非线性MIMO系统的间接自适应模糊鲁棒控制

针对一类模型未知的非线性MIMO系统，将自适应控制、H^∞控制与模糊逻辑逼近方法结合到一起，应用“主导输入”的概念，提出了一种间接自适应模糊鲁棒控制设计方法，该方法确保了闭环系统全局稳定，并获得了H^∞跟踪性能指标，使外部干扰，模糊逻辑逼近误差和输入对输出的交叉耦合对跟踪误差的影响可衰减到给定的水平。     

不确定串联非线性系统H∞鲁棒自适应控制

针对一类含有未知参数和干扰的非最小相位串联非线性系统,结合H∞控制和自适应控制方法并利用李雅普诺夫函数递推设计方法设计了状态反馈H∞自适应控制器,避免了求解Hamilton-Jacobi-Isaacs不等式设计控制器的困难.该控制器不仅保证闭环系统ISS(input-to-state)稳定,而且使得系统对于所有允许的参数不确定从干扰输入到可控输出的 L 2增益不大于给定的值.最后,给出了一个仿真例子,仿真结果充分表明了所设计的控制器的可行性和有效性.     

Observer‐based adaptive robust control of a class of nonlinear systems with dynamic uncertainties

In this paper, a discontinuous projection‐based adaptive robust control (ARC) scheme is constructed for a class of nonlinear systems in an extended semi‐strict feedback form by incorporating a nonlinear observer and a dynamic normalization signal. The form allows for parametric uncertainties, uncertain nonlinearities, and dynamic uncertainties. The unmeasured states associated with the dynamic uncertainties are assumed to enter the system equations in an affine fashion. A novel nonlinear observer is first constructed to estimate the unmeasured states for a less conservative design. Estimation errors of dynamic uncertainties, as well as other model uncertainties, are dealt with effectively via certain robust feedback control terms for a guaranteed robust performance. In contrast with existing conservative robust adaptive control schemes, the proposed ARC method makes full use of the available structural information on the unmeasured state dynamics and the prior knowledge on the bounds of parameter variations for high performance. The resulting ARC controller achieves a prescribed output tracking transient performance and final tracking accuracy in the sense that the upper bound on the absolute value of the output tracking error over entire time‐history is given and related to certain controller design parameters in a known form. Furthermore, in the absence of uncertain nonlinearities, asymptotic output tracking is also achieved. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

一类非线性激励器系统的鲁棒自适应跟踪

考虑一类具有非线性激励器不确定系统的鲁棒跟踪问题，其不确定性是部分已知的。所构造的鲁棒自适应控制方案能确保系统的跟踪误差终极一致有界．与已有文献结果相比．未知参数估计的自适应律和控制器是连续的，从而使得所提出的设计方案在实际控制问题中易实现。且与具有线性激励器的系统一样具有较强的鲁棒性．最后通过数值算例进一步说明了该设计方案是有效的。     

一类非线性非最小相位系统的直接自适应控制

针对一类不确定的离散时间非线性非最小相位动态系统,提出了一种基于神经网络和多模型的直接自适应控制方法．该控制方法由线性直接自适应控制器,神经网络非线性直接自适应控制器以及切换机构组成．线性控制器用来保证闭环系统输入输出信号有界,非线性控制器用来改善系统性能．切换策略通过对上述两种控制器的切换,保证闭环系统输入输出有界的同时,改善了系统性能．理论分析以及仿真结果表明了所提出的直接自适应控制方法的有效性．     

Robust adaptive control for a class of uncertain strict‐feedback nonlinear systems

In this paper, robust adaptive control is presented for a class of perturbed strict‐feedback nonlinear systems with both completely unknown control coefficients and parametric uncertainties. The proposed design method does not require the a priori knowledge of the signs of the unknown control coefficients. For the first time, the key technical Lemma is proven when the Nussbaum function is chosen by N(ζ)=ζ²cos(ζ), based on which the proposed robust adaptive scheme can guarantee the global uniform ultimate boundedness of the closed‐loop system signals. Simulation results show the validity of the proposed scheme. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

一类非线性MIMO系统的直接自适应模糊鲁棒控制

针对一类未知的非线性MIMO系统, 本文提出了一种直接自适应模糊鲁棒控制设计方法. 理论分析和仿真实验都已证明, 该方法确保闭环系统全局稳定, 获得H_∞跟踪性能指标, 外部干扰、模糊逻辑逼近误差和输入对输出的交叉耦合可衰减到给定的水平, 系统鲁棒性好.     

一类不确定非线性系统的鲁棒自适应轨迹线性化控制

针对一类不确定非线性系统,研究了一种新的鲁棒自适应轨迹线性化控制方案.利用径向基神经网络的在线逼近能力以及被控对象分析模型的有用信息设计一种径向基神经网络干扰观测器来估计系统中存在的不确定性.观测器输出用于设计补偿控制律抵消不确定性对系统性能的影响,鲁棒自适应控制律用于克服逼近误差.采用Lyapunov方法严格证明了在自适应调节律作用下闭环系统所有误差信号最终有界.最后利用倒立摆系统验证了新方法的有效性.     

Observation and output adaptive tracking for a class of nonlinear non-minimum phase systems

ABSTRACT

In this paper, the output tracking problem for a class of systems with unstable zero dynamics is addressed. The state is assumed not measurable. The output of the dynamical system to be controlled has to track a signal, which is the sum of a known number of sinusoids with unknown frequencies, amplitudes and phases. The non-minimum phase nature of the considered systems prevents the direct tracking by standard sliding mode methods, which are known to generate unstable behaviours of the internal dynamics. The proposed method relies on the availability of a flat output and its time derivatives which are functions of the unavailable state; therefore, a nonlinear observer is needed. Due to the uncertainty in the frequencies and in the parameters defining the relationship between the output of the system and the flat states, adaptive indirect methods are applied.     

一类非线性参数化系统的自适应鲁棒控制

针对一类含有非线性参数化不确定项的非线性系统,本文提出了一种基于浸入和不变流形的自适应鲁棒控制器.由于浸入和不变流形方法将调节函数引入到参数估计律的设计中,增加了控制器设计自由度,保证对系统中未知参数的渐近估计,使得设计出的自适应鲁棒控制器在克服非线性参数化不确定项和外界扰动影响的同时,保证了良好的动态和稳态性能.最后通过仿真实例验证了所提算法的有效性.     

基于观测器的不确定非线性系统的自适应鲁棒模糊控制

针对单输入单输出不确定非线性系统提出了一种自适应鲁棒模糊控制算法.该算法通过设计观测器来估计系统的状态向量,因此不要求假设系统的状态向量是可测的.在这个算法中,主要的假设为最优逼近参数向量与标称参数向量之差的范数和逼近误差的界限是未知的.通过只对未知界限估计的调节,该算法减轻了在线计算量并且提高了系统的鲁棒性.所设计的自适应鲁棒模糊控制算法保证了闭环系统的所有信号是一致有界的并且跟踪误差估计收敛到一个小的零邻域内.仿真例子证实了所提方法的可行性.