适于未建模动态对象的混合自适应控制器

基于σ校正混合自适应律设计了适合于对象具有未建模动态情况的混合自适应控制器,并且对系统的鲁棒稳定性进行了分析。仿真结果表明：σ校正混合自适应控制律使闭环系统具有鲁棒稳定性。     

一种新的鲁棒自适应广义预测控制算法及鲁棒性分析

针对对象的不确定性干扰，提出一种新的鲁棒参数自适应算法，证明了这种算法具有自适应验后误差和对象参数估值的值渐近小性质；根据确定性等价原理，将这种鲁棒参数自适应算法和鲁棒广义预测控制律相结合，提出了一种鲁棒自适应广义预测控制方案，并建立了相应的鲁棒稳定性定理。     

应用H∞控制律的鲁棒自适应控制

提出了一种新颖的自适应控制方案,它将H^∞鲁棒控制律应用于自适应控制当中,并与鲁棒参数估计器相结合,以进一步提高自适应控制系统的鲁棒性能,并以严密的理论支持将鲁棒控制律引入到自适应控制中,得到了一类保证全局稳定的自适应控制系统。     

双电极气体保护焊系统的鲁棒自适应控制仿真

针对双电极气体保护金属极电弧焊系统,建立了一个双输入双输出的非线性模型,并基于梯度算法和极点配置自校正设计了鲁棒自适应控制器.仿真结果表明,该鲁棒自适应控制器具有良好的控制效果.     

不确定仿射非线性奇异系统的鲁棒稳定性

为保证一类仿射非线性奇异系统的运行品质,需要对系统的鲁棒性进行控制.描述了系统的不确定性,将非线性系统鲁棒稳定性分析方法推广到此类系统,提出了不确定非线性奇异系统鲁棒稳定性的概念,并给出了分析方法.利用系统的向量相对阶和标准型,分析了系统的鲁棒稳定化问题.论证结果表明,在其系统和不确定性满足某些匹配条件时,可构造反馈控制律,使其闭环系统获得鲁棒稳定性,并能获得系统鲁棒稳定化的反馈控制律设计方法.     

H∞控制律用于自适应控制的整体有界性证明

提出了一种新颖的自适应控制方案，它将H^∞鲁棒控制律应用于自适应控制当中，并与鲁棒参数估计器相结合，以进一步提高自适应控制系统的鲁棒性能。为验证上述方案的可行性，当存在参数不确定性、未建模动态和有界噪声时，在冻结时间方法的基础上对满足自适应控制系统整体有界性的H^∞控制律进行了推导，从而以严密的理论支持将H^∞鲁棒控制律引入到自适应控制中，还根据推导出的新的充分条件，设计出满足事先设定的鲁棒性水平的自适应控制系统。     

一类含输入和状态时滞的不确定非线性系统的鲁棒控制

针对一类同时具有输入时滞、状态时滞和非线性扰动的不确定控制系统,研究了此类系统的鲁棒渐进稳定性和状态反馈控制律的设计两个问题.在矩阵分析理论和鲁棒稳定理论基础上,通过选择适当积分形式的Lyapunov函数,利用线性矩阵不等式(LMI)性质和Schur引理,推导出了此类时滞系统鲁棒渐近稳定的一个充分条件,并给出了一个保证此类系统鲁棒渐近稳定的状态反馈控制律.最后,针对此类系统,通过MATLAB中LMI工具箱进行了数值模拟,证明了此充分条件和控制律的可行和有效.     

电弧炉的间接自适应模糊鲁棒控制

针对三相电弧炉电极调节系统的电极控制问题,设计了自适应模糊鲁棒控制器,给出了模糊鲁棒控制系统的详细设计过程.该方法考虑了跟踪误差和逼近误差对参数自适应律的影响,并对模糊逼近误差和外扰采用H∞补偿控制.仿真结果表明:该控制算法具有较好的动态响应和稳态控制精度,对外界干扰及结构参数不确定性具有很强的鲁棒性.     

一类控制方向未知的非线性系统的输出调节

非线性系统高频增益的符号表示控制方向,在实际问题中难以精确测量.为了研究控制方向未知的一类具有非线性外部系统的不确定非线性系统全局鲁棒输出调节问题,通过设计一个内模系统将鲁棒输出调节问题转化为鲁棒稳定性问题,结合Nussbaum动态增益技术、自适应控制方法、鲁棒稳定性提出了一种动态输出反馈控制器.仿真结果验证了所提出控制器的有效性.     

机器人系统自适应鲁棒H∞跟踪控制器设计

为更好地解决机器人系统中存在的参数不确定和外部干扰的鲁棒控制问题,论文结合参数自适应方法,采用耗散性原理,设计了一种自适应鲁棒H∞跟踪控制器,解决了机器人系统同时存在参数不确定和外部干扰的干扰抑制问题。给出了此种自适应鲁棒H∞跟踪控制律存在的充分条件及设计方法,并通过典型算例说明了此类控制律的设计步骤。仿真结果表明,此法设计的控制器不仅对机器人系统可能受到的干扰具有较好的抑制能力,还对系统参数的不确定性具有一定的鲁棒性。     

连续对象具有未建模动态时的一种鲁棒混合自适应控制器

本文介绍了一种对象连续而控制参数进行离散式调整的鲁棒混合自适应控制器。在这种系统的对象中除了已建模部分之外,还具有相加和相乘未建模动态(Unmodeled Dynamics)。文中证明,如果这种未建模动态在低频范围内足够小,则这种混合自适应控制器可保证闭环中的所有信号有界,并且对任何有界初始条件,系统都具有较小的均值残余跟踪误差。     

Robust adaptive cross-coupling position control of biaxial motion system

The stability and synchronous performance are usually hard to be improved simultaneously in the biaxial cross-coupling position motion control system.Based on analyzing the characteristics of the cross-coupling control system,a robust adaptive cross-coupling control strategy is proposed.To restrict influences of destabilizing factors and improve both of stability and synchronous performance,the strategy forces dual axes to track the same reference model using Narendra adaptive control theory.And then,a robust parameters adaptive law is proposed.The stability analysis of the proposed strategy is conducted by applying Lyapunov stability theory.Related simulations and experiments indicate that the proposed strategy can improve synchronous performance and stability simultaneously.     

一类不确定非线性系统基于Backstepping的自适应跟踪控制

研究了一类非匹配不确定性非线性系统自适应跟踪问题,在假设系统模型不确定参数未知时,结合Backstepping的递推方法和鲁棒控制技术,经过多步递推设计了输出反馈控制器和参数自适应控制律.通过控制参数调节,对存在非匹配不确定性和未知干扰的非线性系统实现了输出跟踪.基于Lyapunov稳定性理论所设计的控制器不仅使系统的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.与经典反演设计相比,本方案允许非参数化不确定性,增强了控制系统的鲁棒性.最后的仿真算例验证所设计控制方法的有效性.     

复合材料成形液压机自适应鲁棒运动控制

针对复合材料液压机电液系统中广泛存在的参数不确定性、不确定非线性和外干扰,设计基于非连续映射的非线性自适应鲁棒运动控制器. 自适应控制器对系统参数进行在线估计,所估计的参数虽不能完全收敛到真实值,但可以限定在上确界和下确界范围内,满足鲁棒控制不确定量上、下界的要求;参数自适应律渐进消除了参数不确定性引起的模型补偿误差,保证输出跟踪可以拥有规定的瞬态和稳态响应性能. 鲁棒控制律可以抑制未建模动态、参数估计误差和外干扰的影响. 利用Lyapunov稳定性理论证明了系统的稳定性. 仿真和实验结果表明,设计的控制器对所规划的运动轨迹具有精确的跟踪控制和强鲁棒的控制性能.     

一类不确定混沌系统的自适应模糊滑模广义投影同步

针对具有不确定性和外部干扰的主从混沌系统的广义投影同步问题,提出了一种自适应模糊滑模变结构控制方法,设计了模糊滑模变结构控制器及自适应控制律,并利用Lyapunov稳定性理论证明了所提方案的可行性和稳定性。所设计的控制器不受未知不确定性和外部干扰的影响,具有很强的鲁棒性,并可改变广义投影同步的比例因子,获得任意比例于原驱动混沌系统输出的混沌信号。通过对不确定主从Duffing-Holmes系统的数值仿真试验,验证了所设计控制器的有效性。     

基于神经网络滑模的采摘机械臂控制设计

针对二自由度采摘机械臂的位置跟踪控制问题,设计了一种基于神经网络的滑模控制器。其中,神经网络控制器用来估计含有不确定性的滑模控制的等效控制律;鲁棒控制器用来使动态系统始终保持在滑模面上,保证了系统的渐近稳定性,进而实现了采摘机械臂的高精度位置跟踪控制。基于李亚普诺夫稳定性理论设计了自适应律来在线估计系统的不确定性。仿真结果表明:设计的控制器能够实现采摘机械臂对期望位置的精确跟踪,可以满足实际工程的需要。     

谐波驱动伺服系统的改进自适应鲁棒控制

针对谐波驱动伺服系统存在参数不确定性、干扰及非线性摩擦的问题,考虑位置相关摩擦的特性,提出改进自适应鲁棒控制算法.采用未知参数的正余弦函数组合的形式表征位置相关摩擦的特性,采用库仑-黏性摩擦表征速度相关摩擦力的特性.在期望补偿自适应鲁棒控制算法的基础上,增加自适应律的比例项,提高参数辨识的性能,有效抑制系统高频干扰.理论证明了控制系统的全局稳定性.分别在考虑位置摩擦和未考虑位置摩擦的情况下,采用自适应鲁棒控制、期望补偿自适应鲁棒控制及改进自适应鲁棒控制算法对单自由度机械臂的谐波驱动伺服系统进行实验研究.结果表明,该方法具有良好的控制性能.     

改进型自适应变结构的挠性卫星姿态机动控制

针对带有输入非线性的挠性卫星的姿态机动问题,提出一种仅利用输出信息的变结构输出反馈控制方法.首先,采用拉格朗日方法建立挠性卫星的动力学模型.然后,在基于非线性和低阶模态的动力学模型基础上,给出滑模存在条件以及变结构输出反馈控制器设计的方法;另外,为了避免确定不确定性和外干扰界函数上界的困难,又给出一种改进型自适应变结构输出反馈控制器的设计方法,通过增加一负反馈项,防止了不确定界函数的参数过大而导致控制过大及系统失稳,从而使对不确定界函数的参数的估计达到更好的效果.最后,将本文提出的控制方法应用于三轴稳定挠性卫星的姿态机动控制,并进行数值仿真研究.仿真结果表明:在反作用飞轮的控制受限条件下,完成姿态机动的同时,有效地抑制挠性附件的振动.     

改善转台速率平稳性的混合鲁棒重复控制方法

提出了一种混合形式的鲁棒重复控制方法,来抑制转台速率系统中存在的位置相关周期性扰动.该方法综合了变结构控制和重复控制,重复控制在未知对象模型的情况下抑制周期性扰动,而变结构控制用于镇定不确定性系统和保证重复学习过程收敛.应用李亚普诺夫直接法证明了误差的渐近收敛性.计算机仿真结果表明该方法有效地改善了转台速率系统的平稳性.