非线性系统鲁棒控制器设计的研究*

本文首先指出「１」中证明不足，进一步在补充假设下，对一类含非匹配不确定项的系统设计出新的鲁棒控制器，仿真结果表明，此控制器有保证闭环系统具有理想品质。     

非线性组合系统的鲁棒分散输出跟踪

研究一类具有结构不确定性的非线性相似组合系统的鲁棒分散输出跟踪控制问题。对于系统中的非匹配不确定性,利用参数摄动法设计出分散滑模控制器,使得跟踪误差收敛到零点的小邻域内。该邻域的半径可表示为设计参数的K类函数,并使系统的状态保持有界。仿真例子进一步验证了所提出设计方法的有效性。     

非线性系统基于HM模型的自适应鲁棒跟踪控制

研究了非线性系统的跟踪控制问题，基于HM模型对非线性系统进行描述，并将全局模糊模型表示成不确定系统形式。在满足匹配条件下，针对未知不确定界，采用自适应鲁棒控制器，利用自适应变量信息来补偿系统的不确定性信息，实现了非线性系统的渐近跟踪控制。一级倒立摆仿真实验，验证了方案的有效性。控制器结构简单，规则少，具有应用价值。     

微手系统的鲁棒无源跟踪控制

近年来, 微手系统作为机器人技术的一个热门研究领域, 受到了越来越多的关注. 由于微手系统是复杂且具有非线性的, 因此在实际应用当中很难达到精确跟踪的性能. 为了解决微手系统的精准控制问题, 本文讨论了微手系统的鲁棒无源跟踪控制. 首先, 运用基于演算子理论的鲁棒右互质分解方法, 建立了微手系统的动态模型. 然后, 通过结合无源补偿算子, 设计了无源鲁棒控制器, 保证了系统的鲁棒稳定性和无源性. 进而提出了基于双Bezout恒等式的鲁棒跟踪控制方案, 使整个非线性系统具有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能. 最后, 通过仿真进一步验证了所提出方法的有效性     

未知离散非线性系统的鲁棒自适应NN控制

利用WNN(小波神经网络)逼近未知函数，将未知离散非线性系统转化为一类参数化严格反馈系统，进而对变换后的系统给出一个避免过参数化的自适应反推控制器，并证明该控制器可保证在存在参数不确定性和函数不确定性的条件下，整个自适应系统的状态全局有界，同时也可保证系统的跟踪误差落在一个大小与不确定性成比例的紧集中，仿真结果表明该控制器具有较强的鲁棒性，可适用于不同的对象。     

一类非线性系统的鲁棒无源化控制

研究一类带有结构不确定性和外部干扰的非线性系统的鲁棒无源化控制问题,分别在HJI不等式和一定的匹配条件下构造出状态反馈控制器,使得闭环系统内部渐近稳定且外部无源。     

一类非线性不确定系统的鲁棒自适应控制

针对一类含有未知参数和动态不确定的非线性系统，基于Lyapunov递推设计方法设计了状态反馈控制器，并提出了鲁棒自适应控制算法。所设计的控制器不仅可保证闭环系统的全局稳定性。而且使得系统对于所有允许的不确定系统状态全局一致终值有界。仿真结果表明了本文方法所设计的控制器的有效性和可行性。     

一类非线性参数系统的鲁棒自适应控制

针对一类具有非线性参数和未知非线性的非线性系统, 提出了一种鲁棒自适应控制设计方法, 该方法能保证所有信号全局一致有界, 并且使所研究的非线性系统的范围大大扩大.     

Decentralized PD and Robust Nonlinear Control for Robot Manipulators

A decentralized PD and robust nonlinear feedback law for robot motioncontrol is proposed. The control system structure is based on thegeneralized tracking error proposed by Slotine and Li. Using this systemstructure, a simple and comprehensive result on the local stabilityconditions of PD control is obtained. A decentralized robust nonlinearfeedback term is then added to it to improves the performance of trackingerrors from local convergence to global convergence. Since the approachkeeps the simplicity of the independent joint controller structure it can beeasily implemented in most robot systems without hardware alteration.     

基于状态观测器的一类非线性系统的模糊鲁棒控制

利用T－S模型对一类非线性不确定系统进行模糊建模,在此基础上研究模糊鲁棒观测器及模糊状态鲁棒控制器的设计,并证明所设计的模糊鲁棒观测器和模糊状态鲁棒控制器具有全局渐近稳定性质。     

一类非线性时变系统的鲁棒输出跟踪控制

研究一类具有非匹配不确定性的非线性时变系统的鲁棒状态反馈输出跟踪控制器设计问题。通过引入非线性时变系统的相对阶将系统输入输出线性化,然后设计出一种基于标称系统和不确定性上界的连接型鲁棒输出跟踪控制器,利用该方案设计的控制器可保证整个闭环系统是一致有界稳定的,且闭环输出可以渐近跟踪期望的轨迹。     

一类不确定非线性系统的鲁棒控制

提出一种新的适于不确定非线性系统的鲁棒控制方案。它对系统的不确定性的知识要求较少,因而能处理一大类不确定非线性系统的控制问题。其另一个优点是能有效克服[1]中方案在过渡响应阶段产生的过大控制信号问题。     

非线性锅炉-汽轮机系统的鲁棒控制

本文采用环路成形Ｈ∞控制方法对一非性性锅炉－汽轮机系统进行设计,为了能方便地在实际中工程中实现复杂的控制器,本文提出用多变理ＰＩＤ控制器逼近所得控制器的方法,最终简化的由位于主对角通道的三个ＰＩ控制器及位于次对角通道的一个ＰＩ控制器实现,仿真表明所得控制器具有较好的信号跟踪、抗干扰性能,并能在较大范围操作点工作,从而具 鲁棒性。     

含约束的非线性不确定系统的鲁棒控制

讨论一类含约束的非线性不确定系统的鲁棒控制问题（这里的不确定性并不要求满足匹配条件）。在一定的假设条件下给出了使该类问题可解的充分条件，构造出相应的鲁棒控制器，该控制器避免了利用微分几何方法所得控制器易产生过度控制的缺点。     

参数化不确定非线性系统的鲁棒控制

首次用鲁棒控制的方法解决参数化反馈型非线性系统的输出调节问题,利用递推方法设计了鲁棒控制器。所得控制器既能保证所有闭环系统信号的全局有界性,又能使闭环系统输出任意小,其一大优点是能对闭环系统的过渡响应进行分析。     

非线性系统的神经网络鲁棒自适应跟踪控制

针对一类具有未知非线性函数和未知虚拟系数非线性函数的二阶非线性系统,提出了一种神经网络鲁棒自适应输出跟踪控制方法.用李雅普诺夫稳定性分析方法证明了本文的神经网络自适应控制器能够使受控系统内的所有信号均为有界.选择的神经网络权值调整规律可以防止自适应控制中的参数漂移.