一类不确定非线性系统的自适应模糊跟踪控制

针对一类不确定非线性连续系统，用模糊系统对未知函数进行逼近的基础上，利用Lyapunov稳定性理论，提出了一种新的自适应模糊跟踪控制算法，此算法的特点是，无论取多少条模糊系统的规则，自适应学习的参数只有一个，便于实现，而且还能确保闭环系统渐近稳定，并使系统的跟踪误差为零，仿真研究表明，所提出的算法是有效的。     

不确定欠驱动非线性系统的模糊滑模控制

针对一类不确定欠驱动非线性系统，提出了一种模糊滑模控制新方案．该方案在T-S型模糊控制的基础上引入滑模控制，有效避免了T-S型模糊控制可能出现的不稳定情况，同时改善了系统的动态性能。采用吊车系统进行系统仿真，结果表明了该控制方案的有效性。     

基于模糊神经网络滑模控制器的一类非线性系统自适应控制

虽然滑模控制具有控制简单和对不确定性与扰动不灵敏等优点，但是控制信号中的颤动是其应用中需解决的主要问题。该文首先针对一类非线性系统提出了一个新型控制器-模糊神经网络滑模控制器。新控制器不仅能消除颤动，而且比一般滑模控制器具有更强的鲁棒性。然而它与一般滑模控制器相比有较大的跟踪误差。为了解决这个问题，提出了结合滑控制器和模糊神经网络滑模控制器的自适应控制方法。这种自适应控制方案可以减小跟踪误差，增强系统的鲁棒性和消除控制信号中的颤动。仿真结果说明了控制方案的有效性。     

基于神经网络的一类非线性系统自适应滑模控制

针对可以分解为标称系统和不确定系统两部分的SISO非线性系统,提出了一种基于神经网络的自适应滑模控制方案。控制器由标称控制律和补偿控制律组成,标称控制律用来控制标称系统,补偿控制律是基于Lyapunov稳定性理论设计的自适应神经滑模控制律,用来控制不确定系统,而神经网络用来逼近系统的不确定性。理论分析和计算机仿真都证明,本文提出的控制策略不但能解决这类系统的轨迹跟踪控制问题,而且可以保证闭环系统的渐近稳定性。     

一类非线性系统的自适应控制研究

首先针对滑模控制中的高频颤动问题，把模糊神经网络（Fuzzy Neural Networks)用于滑模控制，提出了模糊神经网络滑模控制器（Fuzzy Neural Neural Networks Silding Mode Control)设计方法。由于用模糊神经网络的连续输出替代了滑模控制中的控制信号硬切换，因此FNNSMC能有效地消除颤动且其鲁棒比一般的滑模控制器强，但是其动态上升时间比滑模控制器的大。为解决这个问题，利用滑模控制器（Silding Mode Contrller）具有响应快的特点，在FNNSMC的之上，提出了一种自适应控制方案。该方法由SMC和FNNSMC构成，将SMC与FNNSMC有机结合，通过平滑切换实现自适应控制。我们的边界层内用FNNSMC控制。由于在边界层外SMC不会发生高频颤动现象，而在边界层内FNNSMC能消除颤动。因此文中提出的自适应控制方案不仅能消除颤动而且其动态性能良好。理论分析和仿真结果均说明了所提方法的有效性。     

一类非线性系统的微分与积分滑模自适应控制及其在电液伺服系统中的应用

针对一类参数不确定的非线性系统，提出了一种微分与积分滑模自适应控制策略。在滑模控制中引入积分控制项，消除了传统滑模变结构控制需要被跟踪信号导数已知的假设，同时基于Lyapunov方法引入参数自适应律，使系统具有优良的抗干扰特点。利用一非线性微分控制减弱了参数自动调整阶段引起的系统抖动。给出了积分滑模控制中切换函数的定义方法，以及非线性微分控制中微分系数的非线性函数表达式。采用该控制方法，对电液伺服系统的液压缸位置进行跟踪控制。仿真结果显示，该方法具有较强的鲁棒性及良好的跟踪性能。     

非线性系统模糊间接自适应控制的后推设计

采用模糊神经网络作为非线性逼近器，针对一类一阶非线性多入多出系统，提出了一种具有扰动抑制的鲁棒自适应控制方法，给出了高阶多入多出系统具有扰动抑制的自适应后推(backstepping)设计方法。在鲁棒项合理简化的情况下，给出了系统Lyapunov意义下的稳定性证明，简略分析了各设计参数的物理意义及其对系统性能的影响。理论分析和仿真实验均显示，本方法可以保证系统的全局渐近稳定性，且若选取恰当的设计参数可保证系统对输入信号的跟踪达到任意精度；由于鲁棒项的引入可使系统的设计更具灵活性。     

一类不确定Markov跳跃系统的自适应滑模控制

讨论了一类具有Markov跳跃参数的不确定混合线性系统的滑模控制问题.通过线性矩阵不等式方法,给出了系统在滑模面上均方意义下指数稳定的充分条件.当匹配参数不确定项范数上界未知时,提出了一种参数自适应滑模控制器,确保系统的运动轨迹在有限时间内到达滑模面并一直保持在滑模面上.仿真结果表明,所设计的自适应滑模控制器对匹配参数不确定性具有的鲁棒性.     

不确定多时滞系统的滑模控制

研究了带有不匹配参量不确定性和匹配外扰的多时滞系统的鲁棒滑模控制.通过线性矩阵不等式给出了滑模面存在的一个时滞无关充分性条件,在此基础上设计变结构控制律,实现滑模控制.最后通过仿真说明该控制策略的有效性.     

自适应模糊滑模控制在伺服电动机系统中的应用

设计了一种带积分滑模面的自适应模糊滑模控制系统,并将其应用于伺服电动机的位置和速度控制系统中.自适应模糊滑模控制系统是由模糊控制和hitting控制组成的,在模糊控制设计中,用模糊控制器来模拟反馈线性化控制律;在hitting控制设计中,用hitting控制器来补偿反馈线性化控制律和模糊控制器之间的误差.调节算法是从Lyapunov稳定性理论得到的,从而可以保证系统的稳定性.而且为缓解对近似误差界的需要,提出了一种误差估计机制来实时观测近似误差界.仿真结果证明了所设计的系统可以得到令人满意的跟踪性能,而且对参数变化和外部负载扰动具有鲁棒性.     

Adaptive sliding mode observer design for a class of uncertain systems

State feedback method is quite popular in control engineering field. However, some popular properties of state feedback approach cannot be used while any of the system states cannot be obtained beforehand. Therefore, this paper proposes a new observer design for a class of uncertain systems through sliding mode control theory. Based on strictly positive real concept, the stability of the equivalent error system is verified. Further, by using the generalized matrix inverse approach, the proposed switching term can drive the error states to zero, and it ensures the global reaching condition of the sliding mode of the error system. Moreover, the presented sliding mode observer is proposed to possess the invariance property to the uncertainty and/or external disturbance. Furthermore, the developed sliding mode observer is extended to release the limitation of knowing the bounds of the lumped perturbations in advance. That is, not only a new sliding mode observer but also a new adaptive sliding mode observer is proposed in this paper. Finally, three examples are illustrated to demonstrate the validity of the proposed sliding mode observer and the proposed adaptive sliding mode observer. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

Sliding mode control for a class of uncertain nonlinear system based on disturbance observer

In this paper, a sliding mode control (SMC) scheme is proposed for a class of nonlinear systems based on disturbance observers. For a nonlinear system, the disturbance that cannot be directly measured is estimated using a nonlinear disturbance observer. By choosing an appropriate nonlinear gain function, the disturbance observer can well approximate the unknown disturbance. Based on the output of the disturbance observer, an SMC scheme is presented for the nonlinear system, and the stability of the closed‐loop system is established using Lyapunov method. Finally, two simulation examples are presented to illustrate the features and the effectiveness of the proposed disturbance‐observer‐based SMC scheme. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

一类非仿射非线性系统的自适应模糊控制

为了讨论一类非仿射非线性系统自适应模糊控制问题,利用有关隐函数定理和泰勒公式,将系统由非仿射型转变为仿射型,基于滑模控制原理,并运用模糊逻辑系统对未知函数进行在线逼近,提出了一种具有监督器的自适应模糊控制方法。该方法在考虑到外界干扰的情况下,通过监督控制器保证闭环系统所有信号有界,通过引入最优逼近误差的自适应补偿项来消除建模误差的影响。通过Lyapunov方法,证明了跟踪误差收敛到零,仿真结果表明了该方法的有效性。     

Adaptive fuzzy practical fixed-time control for uncertain nonlinear systems with actuator constraints

This article addresses an adaptive fuzzy practical fixed-time tracking control for nonlinear systems with unknown actuator constraints and uncertainty functions. First, fuzzy logic systems (FLSs) are used to identify uncertain functions. Then, by utilizing FLSs, backstepping technique, and finite-time stability theory, an adaptive fuzzy practical fixed-time control is proposed to obtain satisfactory tracking performance even when the actuator faults. The theoretical analysis verified that the closed-loop systems is practical fixed-time stable under the proposed control strategy, the tracking error converges to a small neighborhood of the origin in a fixed time, and the convergence time is independent of the state conditions. Finally, both numerical simulation and physical example demonstrates the effectiveness of the proposed control strategy.     

一类非线性系统的全局鲁棒模糊时变滑模控制

针对参数不确定性非线性系统 ,将模糊逻辑控制引入时变滑平面的设计方法中 ,提出了一种具有全局鲁棒性的模糊时变滑模控制方法 ,保证控制系统从初始时刻开始就处于滑动模态上 ,消除了到达段 ,从而保证了系统对外部摄动及参数变化的全局鲁棒性 ;同时 ,用模糊控制替代符号函数 ,并推导出了模糊滑模控制器的解析式 ,使得控制信号平滑 ,消除了系统的高频颤动。仿真结果证明了该方法的有效性     

Adaptive fuzzy sliding mode control of Lorenz chaotic system

By using the exponential reaching law technology, a sliding mode controller was designed for Lorenz chaotic system subject to an unknown external disturbance. On this basis, considering the unknown disturbance, an adaptive law was introduced to adaptively estimate the parameters of the disturbance bounds. Furthermore, to eliminate the chattering resulting from the discontinuous switch controller and to guarantee system transient performance, a new adaptive fuzzy sliding mode controller was designed. The results of the simulation show the effectiveness of the proposed control scheme. Translated from Journal of Harbin Institute of Technology, 2006, 38(4): 499–502 [译自: 哈尔滨工业大学学报]