一类非线性系统的模糊神经网络全局滑模控制

文中针对一类非线性系统提出了一种基于模糊神经网络的全局滑模控制策略。设计了模糊神经全局滑模函数,并根据Lyapunov稳定性理论设计出控制器和自适应律。文中以三相并联型有源电力滤波器为实例在MATLAB平台上进行了仿真实验,电网电流谐波畸变率由24. 71%降低到1. 6%,表明所提出的方案具有很好的补偿性能。     

一类非线性不确定系统的滑模反演控制

针对一类存在未知复合扰动的高阶非线性系统,提出一种基于有限时间干扰观测器的反演非奇异快速终端滑模控制方法。采用有限时间干扰观测器对复合扰动进行快速精确估计并设计控制器鲁棒项进行补偿。采用反演控制处理高阶非线性系统,结合动态面控制设计虚拟控制律;同时设计非奇异快速终端滑模控制律,提高系统的收敛速度和控制精度,并通过Lyapunov理论证明了系统跟踪误差一致最终有界。通过数值仿真验证了所提控制方法的有效性和可行性。     

一类非线性系统的变边界层滑模变结构控制

针对一类不确定非线性系统,在系统的非线性动态函数满足可估计和有界两个基本假设的条件下,给出了此类系统基于非线性动态函数估计的一般滑模控制设计.然后论证了此类系统的变边界层滑动模态的存在性与可达性.所设计的变边界层滑模控制律除了具有一般滑模控制率的优点外,还能够有效消除滑模控制的高频抖振.数值仿真结果证明了所设计控制率的有效性.     

一类离散时间系统的间接自适应模糊滑模控制

提出了适用于一类不确定离散时间系统的间接自适应模糊滑模控制策略。首先,根据指数趋近律得到离散滑模控制的理想控制律,然后,用两个模糊系统近似其中的未知函数,用第三个模糊系统近似切换控制。模糊系统的参数向量由带参数投影的自适应律在线调整。证明了该控制算法可以保证闭环系统状态有界,且跟踪误差收敛到原点的小邻域内。仿真结果在表明算法有效性的同时具备减轻振颤的能力。     

一类输入受限非线性系统的有限时间控制

针对一类高阶非匹配不确定非线性系统,结合有限时间Lyapunov稳定性理论,提出了系统在输入受限情况下的一种有限时间稳定控制方案。首先利用加幂积分法,设计镇定系统的有限时间稳定控制器;然后当该控制器的输出超过给定的有界上限输出时,运用Backstepping回馈思路去证明系统在控制器达到饱和后也是有限时间稳定的,从而实现了输入受限问题的分段处理。数学上严格证明了在所提方案的作用下,闭环系统是有限时间稳定的,保证了基于加幂积分法设计的控制器的输出量始终在给定的允许饱和限度内,同时被控系统是有限时间稳定的。仿真结果验证了该方法的有效性。     

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

本文研究了一类不确定性非线性系统的自适应控制,在模糊神经网络滑模控制器（Ｆｕｚｚｙ ｎｅｒｕａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ sｌｉｄｉｎｇ Ｍｏｄｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅ ）的基础上提出了一种设计方法,将ＦＮＮＳＭＣ与带死区的滑模控制器（Ｓｌｉｄｉｎｇ ｍｏｄｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｗｉｔｈ Ｄｅａｄ Ｚｏｎｅ）有机结合,通过平滑切换实现自适应控制,这种方法使系统不仅有好的鲁棒性而且能有效地消除离频动,同时     

一类输入受限不确定非线性系统的有限时间控制

针对现有处理输入受限非线性系统的方法计算过程复杂,误差大的特点,提出了一种有限时间稳定的控制器分段设计方法。在控制设计过程中,采用加幂积分法设计镇定系统的非饱和有限时间控制器,而当该控制器的输出超过给定的有界上限输出时,利用泛函的知识证明了系统此时也是有限时间稳定的,同时证明了分段点的存在性,给出了对应参数的选取规则,从而实现了输入受限问题的分段处理。仿真结果验证了该方法的有效性。     

图像视觉伺服的无人机固定时间滑模控制

为提高四旋翼无人机对目标跟踪的动态性能和精度,结合图像视觉伺服(IBVS)提出一种新型非奇异固定时间滑模控制方法,实现了四旋翼无人机对速度指令和姿态指令的固定时间精确跟踪.首先通过透视投影建立虚拟图像平面,利用图像矩推导出虚拟平面的四旋翼无人机动力学模型.在此基础上,由固定时间稳定理论设计新型固定时间滑模面,给出了精确...     

基于凯恩方程的机械臂固定时间滑模控制

针对存在未建模动态和随机干扰等因素影响下的机械臂轨迹跟踪控制问题,提出了一种新型非奇异固定时间滑模控制策略.首先,利用凯恩方程和虚功原理,推导了n自由度机械臂的动力学方程;然后,由固定时间稳定理论设计了新型固定时间滑模面,结合6R机械臂的凯恩动力学模型,针对机械臂的模型参数不确定性和外界干扰,设计了非奇异固定时间滑模控制器,并基于Lyapunov理论证明了系统的稳定性;最后的数值仿真表明,所设计的控制器能保证系统状态的收敛不依赖于初始条件,并具有更快的收敛速率和更短的收敛时间以及良好的鲁棒性.     

基于反步法的固定时间纯反馈非线性系统跟踪控制

研究了固定时间控制在非线性纯反馈系统中的应用.为了解决传统反步法无法处理纯反馈系统的问题,引入了一种非传统的坐标变换.根据Lyapunov稳定性定理证明了所提出的控制算法可以确保系统在固定时间内跟踪到给定信号,且收敛时间与系统的初始状态无关.最后,通过两个仿真示例验证了所提算法的有效性.     

基于神经网络仿射非线性系统滑模自适应控制

研究了一类单输入单输出仿射非线性系统的自适应控制问题.采用反馈线性化方法设计控制器,用神经网络逼近系统中的未知非线性函数,并在神经网络权值的自适应律中引入权值误差的概念,以改善系统的动态性能.同时采用滑模控制方法设计补偿器,提高了系统的鲁棒性.理论分析及仿真结果表明,所设计的控制器,不仅能解决该系统的轨迹跟踪控制问题,...     

一类欠驱动系统的双环滑模控制仿真

针对一类欠驱动四旋翼飞行器(Quadrotor UAV)受控模型,提出一种基于内外环的滑模控制策略,实现了对Quadrotor UAV系统的稳定控制与跟踪。首先采用拉格朗日方程建立四旋翼飞行器的动力学模型,然后根据其数学模型设计以位置系统为外环,姿态系统为内环,滑模控制律为控制方法的内外环控制策略。最后在Matlab环境中对该系统进行仿真,验证了该控制策略的有效性。     

一类新型超混沌系统的非线性反馈同步研究

一类由快变和慢变吸引子构成的新型超混沌系统,具有强的抗噪声能力,但是采用传统同步算法时,同步收敛速度较慢,同步性能对响应系统参数敏感。针对该问题,该文提出非线性反馈同步算法,根据Hurwitz稳定原理,设计非线性控制变量,使得误差方程雅可比矩阵的特征值实部均小于零,并使得特征值的绝对值较大。该算法比传统同步算法收敛速度快,并且具有对系统参数不敏感的优点。仿真结果验证了上述算法的有效性。     

基于非线性干扰观测器不确定系统的终端滑模控制

针对一类存在非匹配干扰和建模误差的高阶非线性系统,结合滤波反步控制方法,设计一种基于非线性干扰观测器的自适应反步非奇异终端滑模控制方案。首先,设计一种有限时间稳定的非线性干扰观测器,以此对非匹配干扰进行估计和补偿。采用反步控制处理高阶不确定非线性系统,结合动态面控制设计虚拟控制律,避免传统反步设计中存在的"微分爆炸"问题;第n步结合自适应控制和非线性干扰观测器,设计非奇异终端滑模控制律,消除建模误差和非匹配干扰对系统的影响。基于Lyapunov理论证明跟踪误差一致最终有界。仿真结果验证了所设计控制方案的有效性。     

一类离散时间系统的间接自适应模糊滑模控制

提出了适用于一类不确定离散时间系统的间接自适应模糊滑模控制策略。首先,根据指数趋近律得到离散滑模控制的理想控制律,然后,用两个模糊系统近似其中的未知函数,用第三个模糊系统近似切换控制。模糊系统的参数向量由带参数投影的自适应律在线调整。证明了该控制算法可以保证闭环系统状态有界,且跟踪误差收敛到原点的小邻域内。仿真结果在表明算法有效性的同时具备减轻振颤的能力。     

基于神经网络的一类非线性系统自适应反步控制

针对传统自适应控制需要满足匹配条件、激发信号存在以及逼近误差有界等条件,提出一种新的基于神经网络的一类非线性系统自适应反步控制器设计方案.使用三层神经网络逼近系统的非线性特性,通过网络权系数自适应调整来不断的在线估计未知的逼近误差上界,采用有σ修正项的自适应律以放松持续激励条件.给出了基于Lyapunov意义上的闭环系统稳定性分析,证明跟踪误差收敛于原点的一个ε领域内.仿真结果表明了所提反步控制器的正确性.     

一类非线性不确定时滞系统鲁棒容错控制

研究一类不确定非线性时滞系统的鲁棒容错控制问题.针对不确定非线性时滞系统,基于执行器连续型增益故障模式,利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法和线性矩阵不等式方法,推导了当一类非线性不确定系统满足一定范数有界条件时,闭环系统时滞无关鲁棒容错控制器存在的充分条件,并给出了状态反馈鲁棒容错控制器的设计方法.将所设计的状态反馈控制方法应用于某一非线性不确定时滞系统,仿真结果表明设计的控制器不仅使得该故障系统对于执行器故障具有完整性,并且能达到给定的H∞性能指标,从而验证了所提出方法的可行性和有效性.     

一类新型非线性随机系统微分状态估计器和控制器

本文提出一类不依赖被估计系统模型微分状态估计器,参数少、精度高,通过分析其根轨迹和极点要求配置合适的参数;给出了完整的稳定性和收敛性证明;频率特性分析表明,该估计器具有较好的滤波特性.另外,基于所提出的估计器,本文设计了不依赖非线性系统模型的高阶微分反馈控制器.该控制器稳定性好,鲁棒性强.最后,通过几个仿真例子验证了所提出理论的正确性.     

一类非均匀采样非线性系统的无模型自适应控制

对一类未知的非均匀采样离散时间非线性非仿射系统,基于在受控系统当前工作点处的等价数据模型,利用输入输出数据对伪雅可比矩阵（PJM）的在线估计,设计出相应的无模型自适应控制器.所提出的控制方法具有如下特点：控制器的设计仅需要非均匀采样的输入输出数据,不包含系统模型的任何信息;控制算法计算量小,算法容易实现.最后,通过一个非均匀采样离散时间非线性系统仿真结果验证提出方法的有效性.     

功率因数校正系统的滑模控制

本文分析了在功率因数校正变换器中输出动态响应慢的问题，提出了用滑模控制方法实现稳态输入电为和输出电压动态性能之间折和协调的思想，推导了有关滑模控制的方程和系数发制关系，给出了控制实现的原理图，最后，实验结果验证了这一思想。