具有输入未建模动态的纯反馈非线性系统自适应控制

对一类具有状态和输入未建模动态且控制增益符号未知的纯反馈非线性系统,利用非线性变换、改进的动态面控制方法以及Nussbaum函数性质,提出两种自适应动态面控制方案.利用正则化信号来约束输入未建模动态,从而有效地抑制其产生的扰动.通过引入动态信号,有效地处理了由状态未建模动态引起的动态不确定性.通过在总的李雅普诺夫函数中引入非负正则化信号,并利用稳定性分析中引入的紧集,证明了闭环控制系统是半全局一致终结有界的.数值仿真验证了所提方案的有效性.     

具有未建模动态和输出约束系统的自适应输出反馈控制

针对一类具有未建模动态和输出约束的输出反馈非线性系统, 提出一种自适应输出反馈动态面控制方案. 利用神经网络逼近未知连续函数, 分别设计K滤波器和动态信号估计不可测量的状态, 并处理动态不确定性. 引入障碍李雅普诺夫函数并设计自适应控制器以保证BLF有界, 从而实现输出约束. 理论分析表明, 闭环控制系统是半全局一致终结有界的, 且满足输出约束, 仿真结果验证了所提出方案的有效性.     

具有输入及状态未建模动态系统的输出反馈自适应控制

针对一类具有输入及状态未建模动态的非线性系统, 设计K滤波器来估计系统不可量测状态, 基于动态面控制技术并利用径向基函数神经网络的逼近能力, 提出一种输出反馈自适应跟踪控制方案. 利用Nussbaum 函数性质, 有效地解决了高频增益符号未知问题. 在控制器设计中引入规范化信号来约束输入未建模动态, 从而有效地抑制其产生的扰动. 通过理论分析证明了闭环控制系统是半全局一致终结有界的.

     

具有未建模动态系统的自适应动态面输出反馈控制

针对一类具有未建模动态和动态扰动且状态不可量测的非线性系统,利用神经网络逼近未知函数设计K-滤波器重构系统状态,提出一种自适应输出反馈控制策略。通过对未建模动态的新刻画,避免动态信号的引入。采用动态面设计方法,取消理论分析中产生的未知连续函数的估计,降低设计的复杂性。利用Lyapunov方法证明了闭环系统的所有信号是半全局一致终结有界的,并通过仿真结果验证了所提出方案的有效性。     

具有预设性能的切换系统输出反馈自适应动态面控制

本文针对一类具有未建模动态和预设性能的输出反馈非线性切换系统,提出基于公共Lyapunov函数法的自适应输出反馈动态面控制方案.通过设计K滤波器和观测器估计不可测量的状态.引入动态信号处理动态不确定性.利用Nussbaum函数解决增益符号未知的问题.神经网络用于逼近由设计过程和理论分析所产生的未知连续函数.引入性能函数和误差转换器将预设性能控制问题转换为稳定性问题.通过适当选取切换子系统的初值,并利用动态面控制系统证明的特点,证明了闭环切换系统所有信号半全局一致终结有界.仿真例子验证了所提方案的有效性.     

带有未建模动态的非线性系统的自适应动态面控制

针对一类带有未建模动态的非线性纯反馈系统,利用神经网络逼近能力,提出一种自适应动态面控制方案.通过在传统后推设计中引入一阶滤波器,避免了对虚拟控制反复求导而导致的计算复杂性问题.利用Young’s不等式和积分型李亚普诺夫函数,有效地减少了可调参数的数目,无需虚拟控制增益系数导数的信息.理论分析表明了闭环控制系统是半全局一致终结有界的.     

面向控制性能的一类非线性关联系统输出反馈动态面控制

针对一类含有完全未知关联项的多输入/多输出非线性系统,提出了输出反馈动态面自适应控制方案,克服了反推控制中的微分爆炸问题;利用神经网络逼近系统中的未知关联项,对于每个子系统只需对一个参数设计自适应律;引入性能函数和输出误差变换,跟踪误差信号的收敛速率、最大超调量和稳态误差等控制性能指标均可得到保证.理论证明了闭环系统的所有信号半全局一致有界,仿真结果验证了所提方案的有效性.     

随机时滞系统的神经网络输出反馈动态面控制

针对一类具有未知控制方向的随机时滞系统设计自适应神经输出反馈控制器.首先,利用状态观测器估计不可测量的系统状态;其次,选择合适的Lyapunov-Krasovskii函数消除未知延迟项对系统的影响,利用Nussbaum-type函数处理系统的未知控制方向问题,通过神经网络逼近未知的非线性函数,以及用动态表面控制(DSC)解决控制器设计中出现的复杂性问题;最后,通过Lyapunov稳定性理论,构造一个鲁棒自适应神经网络输出反馈控制器,可以保证闭环系统中所有信号在二阶或四阶矩意义下一致最终有界,跟踪误差能收敛到零值小的领域内.仿真实例验证了所提出方法的有效性.     

互联系统的分布输出反馈自适应动态面控制

本文所提方案具有如下特点: 1) 通过使用初始化技术, 给出了互联系统中各个子系统跟踪误差的L1性能指标; 2) 采用动态面控制方法, 避免了反推法带来的“微分爆炸”问题; 3) 通过估计未知参数向量范数, 极大减轻了控制系统的计算负担; 4) 引入了一种高增益观测器, 保证了互联系统中各个子系统跟踪误差可以收敛到任意小, 仿真结果验证了所提方案的有效性.     

经输出动态反馈的非线性奇异系统输出调节问题

讨论非线性奇异系统的输出调节问题,在没有可正常化的假设条件下,给出了降阶的正常状态空间的输出动态反馈控制器的设计,并导出了这种控制器存在的充分必要条件.     

Robust Adaptive Output‐Feedback Dynamic Surface Control of a Class of Nonlinear Systems with Unmodeled Dynamics

This paper presents a robust adaptive output‐feedback dynamic surface control (DSC) for a class of nonlinear systems with unmodeled dynamics or/and uncertain time‐varying disturbances. Based on traditional K‐filters, the proposed adaptive DSC scheme is able to guarantee semi‐global stability of the closed‐loop system without applying any approximation techniques. The adaptive law is necessary only at the first design step, which, together with the introduction of a first‐order filter at each design step, makes the control law easy to implement. Moreover, it is shown that the tracking error can converge to an arbitrarily small residual set by adjusting only one design parameter.     

一类非线性MIMO不确定系统的动态输出反馈镇定

考察其标称系统的相对阶大于{1,1,…,1}同时含匹配和非匹配不确定性的MIMO非线性系统的动态输出反馈镇定问题.文中直接用Lyaunov方法构造一类输出反馈动态补偿器,该补偿器可以实现对所论非线性不确定系统的动态输出反馈渐近镇定.     

非线性系统基于增益观测器的全局输出反馈镇定

讨论几类非线性控制系统可输出反馈指数镇定的充分条件;特别地,在可输出反馈指数镇定的条件下讨论控制器参数的有效范围;数值模拟证实所设计的控制器厦其调节参数的有效性。     

Output Feedback Stabilization of a Class of Uncertain Nonaffine Nonlinear Systems

In this paper, output feedback control is presented for a general class of uncertain nonaffine nonlinear systems, that does not rely on state estimation. Under the condition that only the system output is available for feedback, a dynamic linear filter is built to estimate unknown nonlinearities, and an output feedback controller is developed to stabilize the systems by utilizing the estimation to compensate for the unknown nonlinearities. One important feature of the proposed control is that the controller is developed under mild conditions with simple control algorithms, which is of great significance in engineering practice. Simulation results show the effectiveness of the control approach.     

一类线性不可观非线性系统的动态输出反馈镇定

本文研究一类不可观非线性系统的动态输出反馈镇定,基于逼近渐近稳定性的概念,给出了动态输出反馈可镇定的充分条件,本文主要结果的直接推论是零动太逼近渐近稳定的最小相位系统能用动态输出反馈镇定,本文的方法也能处理非最小相位系统。     

一类不确定非线性系统的模糊动态输出反馈控制

利用模糊T－S模型对一类不确定非线性系统进行模糊建模,在此基础上研究基于观测器的模糊动态输出反馈控制,给出了模糊闭环系统二次稳定的充分条件及其反馈控制增益和观测器的求法,以及输出反馈控制器的设计方法,仿真结果证明所提出的控制方法是有效的。     

Adaptive Output Regulation of a Class of Nonlinear Output Feedback Systems With Unknown High Frequency Gain

This paper presents an output feedback design approach based on the adaptive control scheme developed for nonlinearly parameterized systems, to achieve global output regulation for a class of nonlinear systems in output feedback form. We solve the output regulation problem without the knowledge of the sign and the value of the high frequency gain a priori. It is not necessary to have both the limiting assumptions that the exogenous signal ω and the unknown parameter μ belong to a prior known compact set and the high frequency gain has a determinate lower and upper bounds. The effectiveness of the proposed algorithm is shown with the help of an example.      

一类非线性系统输出反馈自适应扰动抑制

研究了一类依赖于不可量测状态增长非线性系统的输出反馈自适应扰动抑制问题. 与现有文献不同, 所研究的系统具有更多的未知参数, 尤其是不确定控制系数. 为了解决该 问题, 引入了动态高增益K-滤波器, 进而构造了基于K-滤波器的状态观测器. 在输出反馈控制器的设计过程中, 引入了待定设计参数, 增加了设计的自由度. 结果表明, K-滤 波器的动态增益和设计参数的恰当选择可以保证闭环系统的全局稳定性, 从而实现系统 L2-增益意义的扰动抑制.     

Adaptive Dynamic Output Feedback Stabilisation of Nonlinear Systems

An adaptive dynamical output feedback controller is introduced for a class of nonlinear non‐minimum phase systems. This adaptive controller achieves practical stabilisation, that means the output will asymptotically tend to a pre‐specified neighbourhood of the origin. In case of linear systems, we can even prove adaptive stabilisation.