非線性參數(shù)化系統(tǒng)的自適應(yīng)輸出跟蹤控制.pdf

1、許多實(shí)際系統(tǒng)如生化過(guò)程、帶有摩擦的機(jī)器等都是具有不確定性的非線性參數(shù)化系統(tǒng)。對(duì)于含有不確定性的本質(zhì)非線性參數(shù)化系統(tǒng)，用任何光滑甚至連續(xù)反饋通常都是不可能達(dá)到漸近輸出跟蹤的。因此，研究這類系統(tǒng)的全局實(shí)際輸出跟蹤，即要求通過(guò)控制能在有限的時(shí)間內(nèi)使系統(tǒng)的輸出跟蹤誤差要多小有多小，有重要的理論意義和實(shí)際意義。 本文針對(duì)一類重要的含有不確定性的非線性參數(shù)化串級(jí)系統(tǒng)提出的輸出反饋魯棒自適應(yīng)跟蹤控制器，僅僅利用輸出信號(hào)作為控制信號(hào)，并且不用估

2、計(jì)任何參數(shù)，就可以在維持閉環(huán)系統(tǒng)的內(nèi)部穩(wěn)定的情況下，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全局實(shí)際輸出跟蹤；在不引入外加信號(hào)的前提條件下，就可以成功的抑止動(dòng)態(tài)擾動(dòng)。 基本設(shè)計(jì)思想是通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)妮斎氲綘顟B(tài)穩(wěn)定(ISS)Lyapunov函數(shù)和變能量函數(shù)(changing supply functions)的方法，來(lái)構(gòu)造輸出反饋魯棒自適應(yīng)跟蹤控制器。同時(shí)，為了克服控制器設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，采用了反步(backstepping)設(shè)計(jì)法。然后，通過(guò)應(yīng)用Lyapunov穩(wěn)

3、定性理論，我們證明了本文所設(shè)計(jì)的控制器可以保證具有不確定非線性參數(shù)化串級(jí)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，且可以通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)膮?shù)，在有限的時(shí)間內(nèi)使跟蹤誤差根據(jù)實(shí)際要求任意小，即實(shí)現(xiàn)全局實(shí)際輸出跟蹤。由此，證明了我們的設(shè)計(jì)方案是可以達(dá)到預(yù)期的目的的。 另外，我們還將這種設(shè)計(jì)思想擴(kuò)展到W(‖z‖)是一種普通的K<,∞>函數(shù)的情況下，從而提升了我們的設(shè)計(jì)方案的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。 最后，我們通過(guò)對(duì)一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)的Matlab仿真試驗(yàn)，可以明顯看出