一類非仿射非線性系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡自適應控制方案設計.pdf

1、近年來，復雜非線性系統(tǒng)的控制設計問題引起了各國學者的廣泛關(guān)注，并取得了許多突破性的成果，像反饋線性化、自適應反演、神經(jīng)網(wǎng)絡理論、模糊邏輯控制等。但大多數(shù)研究成果都是針對的仿射型系統(tǒng)，非仿射型系統(tǒng)的研究成果相對較少。許多實際系統(tǒng)像一些化學系統(tǒng)、飛行器控制系統(tǒng)等并不能用仿射型來描述。對于一些相對成熟的仿射型系統(tǒng)的設計方法也不能簡單推廣到非仿射型系統(tǒng)設計中。顯然，非仿射系統(tǒng)的控制問題還沒有形成一種系統(tǒng)化的設計方法。 為此，本文針對一類

2、非仿射非線性系統(tǒng)，對現(xiàn)有的一些成果加以改進，利用該類系統(tǒng)所特有的性質(zhì)，采用微分幾何和微分代數(shù)等數(shù)學理論，設計了一套控制算法，以實現(xiàn)對該類對象的有效控制，所提成果可以用于仿射非線性系統(tǒng)，從而為解決該類問題找到一種較為通用的方法。 首先將文獻中的現(xiàn)有控制方案加以改造，對一類非仿射非線性系統(tǒng)，在前人研究成果基礎(chǔ)上，根據(jù)其微分隱式推導出控制器表達式，設計了一套基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的自適應控制方案。其中，在設計魯棒控制項時，采用雙曲正切函數(shù)代

3、替常用的符號函數(shù)，使得系統(tǒng)信號趨于光滑，運行更順利。接著，在神經(jīng)網(wǎng)絡控制算法的基礎(chǔ)上加入了H∞最優(yōu)控制算法，并設計出系統(tǒng)的自適應律，分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，收斂性，通過仿真驗證所提方案的有效性。 最后將被控對象推廣到大規(guī)模非仿射非線性系統(tǒng)進行設計，假設各子系統(tǒng)之間的互連效應上界為濾波誤差的一次多項式，采用偽控制技術(shù)，設計了一套基于神經(jīng)網(wǎng)絡的自適應控制方案。每一個子系統(tǒng)采用一個神經(jīng)網(wǎng)絡逼近未知函數(shù)。所提出的方案能夠用于如自動化高速公路