幾類系統(tǒng)的迭代學(xué)習(xí)控制.pdf

1、對(duì)于具有重復(fù)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的被控系統(tǒng)，迭代學(xué)習(xí)控制技術(shù)是一種簡(jiǎn)單有效的控制方法。迭代學(xué)習(xí)控制的基本思想是基于輸出信號(hào)與給定目標(biāo)軌跡的偏差不斷修正不理想的控制輸入信號(hào)，實(shí)現(xiàn)在有限時(shí)間區(qū)間的完全跟蹤任務(wù)。
　　 本文主要研究了幾類系統(tǒng)在不同的初值條件下的收斂性和魯棒性。針對(duì)不確定的線性、非線性的連續(xù)和離散系統(tǒng)，主要研究系統(tǒng)的特性、初值條件、外部擾動(dòng)、學(xué)習(xí)控制律、不確定性以及時(shí)滯等對(duì)迭代學(xué)習(xí)控制過(guò)程和跟蹤性能的影響等內(nèi)容。本文得到了幾種迭代

2、學(xué)習(xí)控制收斂的充分條件，并提出了一系列迭代學(xué)習(xí)律的設(shè)計(jì)方法。為保證提出的學(xué)習(xí)律的有效性，對(duì)每種學(xué)習(xí)律，我們都進(jìn)行了嚴(yán)格的理論分析和充分的仿真實(shí)驗(yàn)。
　　 本文的主要成果如下：
　　 （1）針對(duì)一類線性系統(tǒng)，主要考慮兩類初始條件問(wèn)題: 一是系統(tǒng)具有固定的初值偏差; 二是具有任意的初始偏差。我們提出了一種開閉環(huán)PID型學(xué)習(xí)律。分析了兩類初始條件下學(xué)習(xí)算法的魯棒性和收斂性，并給出了收斂條件。仿真結(jié)果表明開閉環(huán)PID型學(xué)習(xí)律的有

3、效性，與開環(huán)PID型學(xué)習(xí)律相比擁有更快的收斂速度。
　　 （2）針對(duì)一類具有擾動(dòng)和噪聲的非線性多時(shí)滯系統(tǒng)，提出了一種PD型學(xué)習(xí)算法，并借助范數(shù)，Bellman-Gronwall定理等得到了確保跟蹤誤差收斂的充分條件。同時(shí)考慮了初始無(wú)偏差條件，不確定性擾動(dòng)和噪聲對(duì)跟蹤誤差收斂的影響及系統(tǒng)中的多個(gè)時(shí)滯對(duì)迭代學(xué)習(xí)控制收斂性的影響。證明了當(dāng)不存在初始誤差、不確定擾動(dòng)和噪聲時(shí)，所給算法能實(shí)現(xiàn)對(duì)期望輸出信號(hào)的完全跟蹤，否則跟蹤誤差是一致有界

4、并且這個(gè)界與擾動(dòng)和噪聲等因素的界有關(guān)。研究結(jié)果表明，系統(tǒng)狀態(tài)的時(shí)滯對(duì)非線性系統(tǒng)的迭代學(xué)習(xí)控制沒(méi)有明顯的影響。仿真模擬驗(yàn)證了結(jié)果的有效性。
　　 （3）針對(duì)一類線性離散多時(shí)滯系統(tǒng)，在初始條件未知的情況下，分別提出了高階P型迭代學(xué)習(xí)律來(lái)提高系統(tǒng)的跟蹤性能和高階初始狀態(tài)學(xué)習(xí)算法來(lái)放寬對(duì)初始條件的限制。同時(shí)，我們得到了保證學(xué)習(xí)算法漸近收斂的條件，分析了多時(shí)滯對(duì)迭代學(xué)習(xí)過(guò)程的影響。仿真結(jié)果表明給出的學(xué)習(xí)算法具有很好的跟蹤性能，可使系統(tǒng)經(jīng)過(guò)