基于動態(tài)面技術(shù)的自適應神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制研究.pdf

1、后推設(shè)計作為非線性系統(tǒng)自適應控制的重要手段，近年來引起了學者們越來越多的重視。本文主要研究了具有攝動的常增益和函數(shù)增益的單輸入單輸出(sIso)、函數(shù)增益的多輸入多輸出(MIMO)嚴格反饋非線性系統(tǒng)，以及具有飽和模型的非線性系統(tǒng)的控制器設(shè)計問題。論文基于后推設(shè)計方法，以李亞普諾夫(Lyapunov)穩(wěn)定、自適應控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、動態(tài)面控制、魯棒控制等理論為基礎(chǔ)對閉環(huán)控制系統(tǒng)進行設(shè)計與分析。主要工作如下： 首先，針對虛擬控制系數(shù)

2、為未知常數(shù)的一類嚴格反饋非線性系統(tǒng)，基于動態(tài)面控制技術(shù)，提出兩種自適應神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器設(shè)計的新方案。兩種控制方案均消除了后推設(shè)計中由于對虛擬控制反復求導而導致的復雜性問題。對于間接控制方案中所設(shè)計的控制器本身能夠完全克服可能出現(xiàn)的奇異性問題；對于直接控制方案，由于減少了調(diào)節(jié)參數(shù)，使得控制器設(shè)計簡單。利用李亞普諾夫方法，兩方案均可證明閉環(huán)系統(tǒng)半全局一致終結(jié)有界，通過適當選擇設(shè)計參數(shù)，跟蹤誤差可收斂到一個小鄰域內(nèi)。 其次，討論了一類具

3、有攝動且虛擬控制增益為未知函數(shù)的嚴格反饋非線性系統(tǒng)的自適應神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制問題。將動態(tài)面控制技術(shù)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及自適應控制有機結(jié)合，提出兩種間接控制方案。第一種方案利用投影算法消除了間接控制中可能出現(xiàn)的控制器奇異性問題；而第二種方案中設(shè)計的控制器本身能夠完全克服反饋線性化方法中可能導致的控制器奇異性問題，無需采用投影算法，控制結(jié)構(gòu)簡單。此外，通過引入一階濾波器，使得兩方案均避免了傳統(tǒng)后推設(shè)計中由于對虛擬控制反復求導而導致的計算復雜性問題，且均給

4、出了控制器中反饋增益及濾波器中時間常數(shù)的解析表達式。通過李亞普諾夫方法，均證明了閉環(huán)系統(tǒng)半全局一致終結(jié)有界，跟蹤誤差收斂到原點的一個小鄰域內(nèi)。 第三，針對兩類不同形式的多輸入多輸出非線性系統(tǒng)，基于后推設(shè)計方法和動態(tài)面控制技術(shù)，提出兩種間接自適應神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方案。第一種控制方案無需控制增益符號已知：第二種方案無需控制增益矩陣正定、可逆。 最后，討論了一類具有未知飽和模型的SISO非線性系統(tǒng)的自適應神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制問題，根據(jù)滑模