一類隨機系統(tǒng)自適應控制的模塊化設計.pdf

1、實際系統(tǒng)本質(zhì)上都是非線性的、不確定的。這些不確定性包括：未知參數(shù)、建模時忽略掉的因素、測量誤差、擾動、動態(tài)未建模等等。線性系統(tǒng)自適應控制方案有兩種：基于Lyapunov型設計和基于估計型設計。線性系統(tǒng)自適應控制的一個顯著特點是它依賴于特定值特性，可以使用分離原理，獲得了基于估計的控制器-辯識器對的模塊化：任意鎮(zhèn)定的控制器都能和辯識器結(jié)合在一起，當所有參數(shù)已知時，控制器模塊能鎮(zhèn)定被控對象，辯識器模塊保證獨立于控制器模塊之外的特定有界特性。

2、 本文將基于估計的模塊化設計思想推廣到隨機非線性系統(tǒng)的自適應控制設計中。但是，將基于估計的模塊化設計思想應用到非線性系統(tǒng)的主要障礙是不滿足特定值特性，如果對系統(tǒng)的非線性沒有嚴格的限制，設計的控制器就不能獲得任意的控制器．辨識器分離。為了解決這個問題，引入了一個新的、具有很強的參數(shù)魯棒穩(wěn)定特性的ISS控制器。ISS控制器適用于隨機非線性系統(tǒng)自適應控制的模塊化設計思想，它能和任意標準的辨識器結(jié)合在一起。 論文第1章給出了選題

3、的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、研究意義，介紹了研究內(nèi)容和具體的研究方法。 論文第2章介紹了一些重要定義和定理，主要包括Lyapunov穩(wěn)定性、隨機Lyapunov定理和LaSalle定理、ISS、非線性仿射系統(tǒng)的反饋等價性。 論文第3章針對含有標準Wiener噪聲擾動和未知定常參數(shù)的嚴格反饋隨機非線性系統(tǒng)，基于模塊化設計思想，分別設計ISS控制器和辨識器模塊，從而鎮(zhèn)定該系統(tǒng)。ISS控制器保證在輸入有界的情況下系統(tǒng)狀態(tài)的有界特性。設計

4、兩個濾波器，將動態(tài)參數(shù)模型轉(zhuǎn)化為靜態(tài)模型，以便采用最小二乘算法設計參數(shù)自適應律。系統(tǒng)的性能估計證明了誤差狀態(tài)的4次均方值是有界的。仿真結(jié)果表明該控制算法能達到控制目標，并且最小二乘算法具有較好的收斂特性，能夠保證參數(shù)估計始終收斂到真值。 論文第4章針對含有不確定Wiener噪聲擾動和未知定常參數(shù)的嚴格反饋隨機非線性系統(tǒng)，基于模塊化設計思想，分別設計控制器和辨識器模塊，從而鎮(zhèn)定該系統(tǒng)。由于系統(tǒng)不僅本身帶有未知參數(shù)，而且Wiener

5、噪聲擾動的方差也是不確定的，因此要以所有未知參數(shù)的估計誤差及其導數(shù)為輸入來設計ISS控制器，保證當輸入有界時狀態(tài)的有界特性。設計兩個濾波器，采用梯度算法設計兩個參數(shù)自適應律。系統(tǒng)的性能估計證明了誤差狀態(tài)的4次均方值是有界的。仿真結(jié)果表明該控制算法能達到控制目標。論文第5章針對含有標準Wiener噪聲擾動和未知定常參數(shù)的嚴格反饋隨機非線性系統(tǒng)，結(jié)合給定的參考信號，構(gòu)造跟蹤誤差系統(tǒng)，將跟蹤問題轉(zhuǎn)化為跟蹤誤差系統(tǒng)的鎮(zhèn)定問題?；谀K化設計思想