电液伺服系统自适应逆向递推控制器设计

针对电液伺服系统的精确位置跟踪控制问题,引入虚拟控制量的概念,提出了一种逆向递推控制器的设计方法;同时考虑到实际系统存在内部参数和外负载力的不确定性,采用Lyapunov稳定理论对系统的不确定性进行自适应控制律设计,最终得到了自适应Backstepping控制器,并进行了稳定性分析.仿真结果表明,设计的自适应Backstepping控制器不需要知道内部不确定性参数和外部负载力干扰的边界,与常规PID控制方法相比,具有较强的鲁棒性及良好的位置跟踪性能.     

基于干扰观测器的船舶系统航向Backstepping控制

对船舶系统这样的非线性系统,要实现对它的控制,研究船舶系统的非线性鲁棒控制方法是非常有必要的。Backstepping设计方法即反步法,与Lyapunov型自适应律结合使用时,一定程度上能提高闭环系统的动静态系统。它对非线性控制领域发展意义颇大。此次设计主要利用Backstepping设计方法来完善船舶系统,设计出一种基于干扰观测器的船舶系统Backstepping鲁棒控制器。并通过MATLAB仿真试验来验证该控制器的合理性。     

严格反馈非线性时变系统的迭代学习控制

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.     

一类非线性系统的微分平滑反步自适应输出反馈控制

研究了一类含不确定参数且存在未知扰动的严反馈非线性系统输出反馈控制问题,设计了一种新型的反步递推(Backstepping)自适应控制器.为实现输出反馈,设计过程引入了虚拟的全维状态观测器.由于Backstepping的虚拟控制量与未知参数逼近值及其高阶导数有关,为此通过微分平滑算法对原系统进行相应的动态扩展.在稳定性分析中,利用Lyapunov定理,得到了系统全局一致有界稳定的条件,并求出系统的稳态跟踪误差.最后给出的仿真算例验证了本文方法的有效性和可行性.     

一类不确定非线性大系统的分散鲁棒控制器设计

基于Backstepping方法，设计了一类具有不确定性扰动和不确定性关联项的非线性大系统的分散鲁棒稳定控制器。非线性大系统的关联项为时变有界非线性函数且不确定性扰动以仿射非线性方程的形式引入。为了提高系统的控制效果。将：Backstepping递推设计方法与L2增益控制相结合，所设计的分散鲁棒控制器不仅使每个子系统的状态向量跟踪一个指定的期望轨迹。而且还使系统的不确定性干扰具有L2增益控制。     

一类非线性系统鲁棒自适应控制器

反步设计法是针对不确定非线性系统的进行鲁棒自适应控制器设计的主要方法之一,它主要是靠递推来完成,方法简单,但存在过参数化问题。在反步设计法的基础上,通过引入调节函数,选取合适的虚拟控制律,设计一种鲁棒自适应控制器。然后,利用Lyapunov稳定性理论证明了该设计不仅能够克服过参数化的问题,而且能够保证所设计的系统具有鲁棒自适应稳定性。仿真实例证明了该方法的有效性。     

基于Backstepping 的非仿射非线性系统鲁棒控制

针对一类不确定非仿射非线性系统的跟踪控制问题, 提出一种鲁棒Backstepping 控制策略. 首先, 为利用仿 射非线性方法设计控制器, 给出一种适用于全局的非仿射非线性近似方法; 然后, 设计快速收敛非线性微分器以估计复合干扰和获取虚拟信号的微分, 进而给出不确定非仿射非线性系统的复合控制器, 其中鲁棒项和阻尼项分别用于减少逼近误差和近似方法中动态误差对系统跟踪的影响; 最后, 通过仿真实验验证了所提出方法的有效性.     

一类非线性系统鲁棒自适应控制器

反步设计法是针时不确定非线性系统的进行鲁棒自适应控制器设计的主要方法之一,它主要是靠递推来完成,方法简单,但存在过参数化问题.在反步设计法的基础上,通过引入调节函数,选取合适的虚拟控制律,设计一种鲁棒自适应控制器.然后,利用Lyapunov稳定性理论证明了该设计不仅能够克服过参数化的问题,而且能够保证所设计的系统具有鲁棒自适应稳定性.仿真实例证明了该方法的有效性.     

非线性机电换能器混沌系统的无源化控制

针对一类相对阶为2的非线性机电换能器混沌系统,研究其无源化控制问题．所分析的系统具有标准链式结构,利用逆步（Backstepping）方法及无源性与稳定性之间的等价关系,设计并证明了系统的反馈镇定控制器．仿真算例验证了所提出方法的有效性．     

一类混沌系统的自适应控制(英文)

本文借助于功能函数研究了一类混沌系统的跟踪控制问题.首先,通过坐标变换将Chua's混沌系统转换为一种严格反馈控制系统的通用形式.其次,结合自适应鲁棒控制技术和Backstepping方法设计了参数自适应控制律,对存在的不确定性和未知干扰的非线性系统实现了输出跟踪控制.基于Lyapunov稳定性理论对每一步的虚拟控制进行分步设计,得到的控制器不仅使系统输出跟踪给定的期望输出,而且使得系统对于所允许的不确定系统状态全局一致有界.最后,严格地理论证明表示了所设计方法的有效性。