支持向量机α阶逆系统控制——连续非线性系统

针对传统逆系统方法中逆模型难以建立的问题，提出了连续非线性系统基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)α阶的逆系统控制方法.该方法用具有径向基核函数(RBF)的LS-SVM，离线建立被控对象的静态非线性逆模型.由静态非线性逆模型外加若干表征非线性动态特性的积分器, 构成了连续非线性系统的α阶逆系统.将得到的LS-SVM α阶逆系统串连在原系统之前，得到基本上线性化的伪线性系统，进而将复杂的非线性问题转化为线性问题.仿真结果表明，在没有被控对象先验知识的情况下，利用该方法能准确地建立连续非线性系统的逆模型.基于SVM的α阶逆系统方法适应于较一般的连续非线性系统，且具有良好的控制性能.     

支持向量机α阶逆系统解耦控制方法

为了解决采用传统逆系统方法难以建立逆模型的困难,提出了基于支持向量机(SVM)的α阶逆系统解耦控制方法.在被控对象精确模型未知的情况下,根据SVM的非线性辨识原理,利用具有高斯核函数的SVM离线建立被控对象的非线性逆模型,根据逆系统方法原理,将得到的SVM逆模型串联在原系统之前,将复杂的非线性多变量系统解耦成多个相对独立的单输入输出伪线性子系统.通过对一个典型的两输入两输出强耦合非线性系统进行仿真，结果表明,在没有系统模型先验知识的情况下，利用该方法能够建立准确的非线性系统的逆模型.基于SVM的α阶逆系统解耦控制方法适用于较一般的离散非线性系统，且结构简单，易于工程实现.     

机器人逆系统控制的研究

由于机械臂具有高耦台、强非线性的特点,采用以往的闭环控制方法难以在稳定性与精度上达到令人满意的结果.针对此问题.本文以平面三联杆机械臂的动力学模型作为控制基础,给出了机械臂非线性逆系统存在性的证明,在闭环控制基础上将非线性逆系统理论应用于机械臂的控制中,从而构成了具有高质量自动控制的复合控制.并对其在实时控制中所存在的缺点进行了相应改进.通过 PDP-11/23型机仿真实验证明了逆系统控制的有效性与可行性.     

非线性系统线性化的最优性

本文探讨了非线性系统状态反馈线性化问题,并讨论了非线性系统最优调节器的逆问题,在此基础上,研究了非线性系统状态反馈线性化的最优性,给出了一类非线性系统线性化综合的一个最优性指标。数值仿真验证了本文提出方法的正确性。     

支持向量机α阶逆系统控制-离散非线性系统

针对传统逆系统方法中逆模型难以建立的问题，提出了基于最小二乘支持向量机（LS-SVM）的α阶时延逆系统控制方法.通过分析LS-SVM的函数拟合特性，以离散非线性系统为例，证明了基于LS-SVM阶时延逆系统存在的充分条件.利用具有径向基(RBF)核函数的LS-SVM，离线建立了被控对象的非线性逆模型.把得到的逆系统串连在原系统之前，得到基本上线性化的伪线性复合系统，将复杂的非线性问题转化为线性问题，利用线性系统的理论实现了伪线性系统的综合.仿真结果表明，该方法适应于较一般的离散非线性系统，且在没有被控对象先验知识的情况下，能准确地建立非线性系统的逆模型.     

多变量仿射非线性系统的可逆性秩判据

系统的可逆性判别是非线性控制的逆系统方法的关键,为探索可逆性分析的新途径,该文将系统可逆的秩检验法引入到多变量仿射非线性系统中,其实质是将系统的可逆性判定转化为对系统的输出函数及其导数所构成的雅可比矩阵的秩条件分析。文中给出了仿射非线性系统可逆的秩判据定理与证明过程,提出了一种具体的求逆算法,最后,举例对算法进行了验证,通过与微分几何法和逆系统方法的比较说明了秩判据法的有效性。     

航天器非线性神经元控制方法研究

针对航天器控制问题,提出了一种非线性动态逆与状态反馈控制相结合的神经元控制系统设计方案,并成功的将其应用于登月舱软着陆过程的控制问题.该方案包含两部分:①应用神经元网络通过学习建立被控系统的非线性动态逆模型,实现被控非线性系统的线性化;②在线性化模型的基础上构造系统的神经元最优状态反馈控制器.本文给出的仿真结果显示出神经计算学在航天器控制问题中所具有的潜在能力.     

基于规则补偿的滞环系统自适应非线性PID控制

研究滞环参数未知时动态系统的控制问题 .为了消除滞环的影响作用 ,给出了滞环参数估计方法 ,在此基础上提出了基于规则滞环逆补偿器 .对自适应非线性PID控制和基于规则滞环逆补偿组成的混合控制方案进行研究 ,取得了满意的效果 .仿真结果验证了该方法的有效性 .     

逆系统理论在水下机器人控制中的应用

本文研究水下机器人的航行控制问题,水下机器人模型具有高度的非线性和强耦合,用古典的控制方法对其进行高质量的控制很难.本文将非线性系统综合的一种新方法——逆系统动态补偿解耦控制应用到水下机器人的航行控制中,并给出了理想的仿真结果.     

在逆系统方法中单输出时变系统规范型状态观测器的设计方法

在逆系统方法中的状态观测器理论的基础上，给出了单输出时变系统的规范型状态观测器的设计方法与具体步骤。该方法不仅适用于线性系统，而且适用于非线性系统。     

基于神经网络的非线性系统复合内模控制

利用RBF神经网络逼近连续非线性系统的α阶积分逆系统,并对原非线性系统及其逆系统构成的伪线性系统采用内模控制方法进行复合控制,从理论上分析了滤波器对跟踪误差的影响,仿真结果表明,内模控制与逆系统方法相结合的复合控制方案是处理非线性问题比较有效的方法之一。     

带状随机非线性系统的状态估计

讨论了系统噪声和测量噪声为非零均值并且互为相关情形下的广义随机非线性系统,利用广义逆矩阵和矩阵的奇异值分解,给出了奇异矩阵为带状的广义随机非线性系统的奇异值标准形式,得到了该系统状态的最优预测和滤波递推方程．     

基于逆系统方法的非线性系统变结构控制

针对一类可化为简约形式的非线性系统，基于非线性系统的逆系统理论，讨论了实施变结构控制的问题．通过对降阶的模型引入动态补偿器．来实现整个系统的部分线性化．在此基础上，设计了变结构控制的切换函数，并对滑动模态进行了讨论．     

基于等效小参数法的高阶非线性自治系统周期解的计算

基于等效小参数法基本思想 ,应用分解法原理 ,通过引入逆算符和选择合适的线性与非线性算子 ,提出了一类高阶非线性自治系统周期解的逆算符表达的递推算法 ,并利用Mathematica计算机代数语言开发出相应的软件系统 ,实现了该算法的计算机自动求解 .文中给出了计算实例 ,并将本文算法所得结果与四阶龙格 库塔 (Runge Kutta)数值方法的计算结果作了比较 .实际计算结果表明 ,该算法具有较高的计算精度和较大的普适性 ,是求解一类非线性自治系统周期解的有效方法     

Lorenz系统的混沌同步与保密通信

提出一种用于2个Lorenz系统混沌同步的非线性反馈方法。用Lyapunov第二定理证明2个Lorenz系统的误差系统零点稳定性和2个Lorenz系统的同步,在Matlab上进行了数值仿真。结果表明:响应系统与驱动系统同步的条件是它们的参数必须相同,而与响应系统的初值无关。提出了一种保密通信的方案,信息信号m(t)调制到混沌变量x(t)成为混沌传输信号s(x,m),响应系统与驱动系统同步的条件是它们有共同的方程结构和参数。所以驱动系统的方程结构和参数(σ,ρ,β)作为可解调密钥,控制2个系统的同步,从而将信息复原,实现混沌保密通信。     

具有输入饱和因子的广义系统BIBO稳定性控制

针对实际控制系统中普遍存在的饱和非线性现象，讨论了一类具有输入饱和因子的广义系统BIBO稳定性控制问题，借助于大系统分解定理，对具有输入饱和因子的广义系统进行综合，首先给出闭环系统状态轨线的解析表达式，利用范数不等式性质，基于Bellman-Gronwall's inequality定理，导出闭环系统BIBO稳定的判别条件，并给出相应的控制器设计算法，所给算法克服了以往结果在控制律设计过程中需要人为设定参数，不断试凑，具有盲目性的不足，结合实际控制系统中饱和非线性具有扇形特性的特点，本文提出了改进的方案，最后给出了数值例子，以验证所提出方法和有效性，并对该领域的进一步研究进行展望。     

Inverse Control of Nonlinear Servo System Based on Neural Networks

ＩｎｖｅｒｓｅＣｏｎｔｒｏｌｏｆＮｏｎｌｉｎｅａｒＳｅｒｖｏＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＮｅｕｒａｌＮｅｔｗｏｒｋｓＷＡＮＧＣｈａｎｇｈｏｎｇＸＵＬｉｘｉｎＧＡＯＸｉａｏｚｈｉＺＨＵＡＮＧＸｉａｎｙｉ（王常虹）（徐立新）（高晓智）（庄显义）（Ｄｅｐｔ．...     

基于观测器的一类离散非线性系统的控制

研究一类离散非线性系统的观测器设计问题,基于Schur补引理和Lyapunov稳定性定理,提出一类离散非线性系统的观测器设计方法.证明了在适当条件下,提出的观测器保证观测误差渐近趋于零.进一步,提出了基于观测器一类离散非线性系统的反馈控制器设计方法.并给出在反馈控制的作用下相应闭环系统达到稳定的充分条件.     

一类MIMO非线性系统的L2增益干扰抑制方法

针对一类带有干扰的多输入多输出(MIMO)非线性系统的鲁棒非线性控制问题,提出一种以增益为指标的干扰抑制协调控制方法.将原MIMO非线性系统分为两个多维子系统,首先构造第一个子系统的严格耗散不等式,然后递推得到全系统的严格耗散不等式,在递推过程中,同时构造了实现干扰抑制和镇定控制的协调控制律,可以抑制干扰对系统稳定性的影响.所用的递推方法避免了求解HJI不等式.最后利用一个简单的MIMO非线性系统为例,验证该方法的有效性.     

RBFN逆控制系统综合设计方法

逆系统方法可以运用于一般形式的非线性系统,但由于要求精确的模型解析式大大限制了它在实际工业过程中的应用。文中提出的自适应逆控制系统作为一种扩展意义上的伪线性系统,并采用逆系统理论中的设计方法,以Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ滤波器作为系统传递函数,得到具有良好动态品质的控制系统,仿真研究证明了方法的优越性。