非仿射非線性不確定系統(tǒng)的自適應(yīng)模糊控制研究及應(yīng)用.pdf

1、非仿射非線性系統(tǒng)廣泛存在于現(xiàn)實(shí)生活中，考慮到實(shí)際系統(tǒng)通常具有不確定性，控制非仿射非線性不確定系統(tǒng)是一項(xiàng)創(chuàng)新而又富有挑戰(zhàn)性的課題，具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。圍繞這一課題，基于模糊邏輯系統(tǒng)的萬(wàn)能逼近特性，系統(tǒng)化地研究了幾類非仿射非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)模糊控制方法。
　　 針對(duì)一類單輸入單輸出非仿射非線性不確定系統(tǒng)，分別設(shè)計(jì)自適應(yīng)模糊狀態(tài)反饋控制器和輸出反饋控制器。在系統(tǒng)狀態(tài)可測(cè)的情況下，用模糊邏輯系統(tǒng)逼近未知函數(shù)，模糊參數(shù)采用σ自適

2、應(yīng)律，給出參數(shù)的有界性證明，引入魯棒控制項(xiàng)來(lái)消除模糊邏輯系統(tǒng)的逼近誤差和系統(tǒng)的外界干擾，使得閉環(huán)系統(tǒng)跟蹤誤差收斂到零。為了抑制控制的抖振性，魯棒控制項(xiàng)中引入雙曲正切函數(shù)，設(shè)計(jì)了與之匹配的自適應(yīng)參數(shù)調(diào)整律，并證明了閉環(huán)系統(tǒng)所有信號(hào)一致最終有界，跟蹤誤差收斂到零的一個(gè)鄰域。將算法應(yīng)用到Duffing-Holmes混沌系統(tǒng)、Sprott電路系統(tǒng)、Genesio混沌系統(tǒng)，驗(yàn)證了算法的有效性。在系統(tǒng)狀態(tài)不可測(cè)的情況下，構(gòu)造線性誤差觀測(cè)器估計(jì)系統(tǒng)輸

3、出誤差和系統(tǒng)狀態(tài)，利用估計(jì)狀態(tài)變量和估計(jì)輸出誤差變量設(shè)計(jì)自適應(yīng)控制律，并證明了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，控制性能在Duffing-Holmes混沌系統(tǒng)的應(yīng)用中得到驗(yàn)證。
　　 針對(duì)一類具有嚴(yán)格反饋形式的非仿射非線性系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于Backstepping方法的自適應(yīng)模糊控制律，僅要求模糊邏輯系統(tǒng)的逼近誤差范數(shù)有界，設(shè)計(jì)自適應(yīng)律時(shí)只考慮對(duì)未知參數(shù)范數(shù)的估計(jì)值進(jìn)行在線調(diào)整，這樣減少在線調(diào)整參數(shù)的數(shù)目，采用自適應(yīng)魯棒控制項(xiàng)消除逼近誤差和外界干擾。

4、證明了閉環(huán)系統(tǒng)在Lyapunov意義下的穩(wěn)定性，并將該方法應(yīng)用到Chua’s電路系統(tǒng)和Rossler混沌系統(tǒng)中來(lái)驗(yàn)證算法的有效性。
　　 針對(duì)一類嚴(yán)格反饋型多輸入多輸出非仿射非線性系統(tǒng)設(shè)計(jì)一種自適應(yīng)模糊控制器，該系統(tǒng)由多個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)組成，針對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)造Lyapunov函數(shù)以設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制律，最后設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)的Lyapunov函數(shù)，從而保證閉環(huán)系統(tǒng)所有信號(hào)一致最終有界，跟蹤誤差收斂到零的一個(gè)鄰域。將算法應(yīng)用到Lorenz系統(tǒng)、

5、永磁同步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、Lü系統(tǒng)、Liu系統(tǒng)以及超混沌Rossler系統(tǒng)的控制中，并通過(guò)仿真分析驗(yàn)證了算法的有效性。
　　 針對(duì)非仿射非線性時(shí)滯系統(tǒng)提出一種自適應(yīng)模糊控制算法，通過(guò)構(gòu)造適當(dāng)?shù)腖yapunov-Krasovskii泛函有效消除系統(tǒng)的時(shí)滯項(xiàng)，利用雙曲正切函數(shù)的連續(xù)性來(lái)解決補(bǔ)償過(guò)程中產(chǎn)生的非線性余留項(xiàng)可能引起奇異性問(wèn)題，并從理論上證明閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。將帶時(shí)滯的Rossler混沌系統(tǒng)作為仿真對(duì)象，進(jìn)行控制律設(shè)計(jì)，給出仿真結(jié)