一類非線性時(shí)滯系統(tǒng)的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制研究.pdf

1、在實(shí)際工程問題當(dāng)中，時(shí)滯現(xiàn)象是普遍存在的，如通訊系統(tǒng)、生物系統(tǒng)、化工過程以及電力系統(tǒng)中均存在時(shí)滯。時(shí)滯的存在使得系統(tǒng)的分析與綜合變得更加復(fù)雜和困難，同時(shí)也往往是導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定和系統(tǒng)性能變差的根源。因此，不確定時(shí)滯系統(tǒng)的研究具有十分重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的逼近能力，以李亞普諾夫(Lyapunov)穩(wěn)定、自適應(yīng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、積分變結(jié)構(gòu)控制、Lyapunov-Krasovskii泛函方法等理論為基礎(chǔ)，針對(duì)一類非線

2、性時(shí)滯系統(tǒng)討論了魯棒穩(wěn)定性分析和控制器設(shè)計(jì)問題。主要工作如下： 首先，針對(duì)一類不確定非線性時(shí)滯系統(tǒng)，提出具有監(jiān)督控制器的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直接和間接兩種控制方案。兩種方案均理論分析證明了閉環(huán)控制系統(tǒng)是全局穩(wěn)定的，跟蹤誤差收斂到零。對(duì)于直接控制方案，通過引入最優(yōu)逼近誤差的自適應(yīng)補(bǔ)償項(xiàng)來消除建模誤差的影響，從而在穩(wěn)定性分析中取消了要求逼近誤差平方可積或逼近誤差的上確界已知的條件；對(duì)于間接控制方案，引入積分型切換函數(shù)，該方案無須求解李亞普

3、諾夫方程，控制結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單。 其次，針對(duì)一類具有未知死區(qū)模型并且函數(shù)控制增益符號(hào)未知的不確定SISO非線性時(shí)滯系統(tǒng)，基于滑?？刂圃砗蚇ussbaum函數(shù)的性質(zhì)提出了一種穩(wěn)定的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方案，該方案將現(xiàn)有結(jié)果中對(duì)函數(shù)控制增益上界為未知常數(shù)的假設(shè)放寬為未知函數(shù)假設(shè)，同時(shí)也放寬了時(shí)滯不確定項(xiàng)的要求。通過使用Lapunov-Krasovskii泛函抵消了因未知時(shí)變時(shí)滯帶來的系統(tǒng)不確定性，理論分析證明了閉環(huán)系統(tǒng)是半全局一致終結(jié)有

4、界。 最后，將SISO研究結(jié)果推廣到一類具有未知死區(qū)模型并且控制增益為函數(shù)的MIMO非線性時(shí)滯系統(tǒng)。針對(duì)控制增益符號(hào)已知和未知的情形，分別提出了自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器設(shè)計(jì)方案。對(duì)控制增益符號(hào)已知的情形，利用滑?？刂圃恚艑捔藢?duì)函數(shù)控制增益上界為未知常數(shù)的假設(shè)，并通過使用Lyapunov-Krasovskii泛函抵消了因未知時(shí)變時(shí)滯帶來的系統(tǒng)不確定性。理論分析證明閉環(huán)系統(tǒng)是半全局一致終結(jié)有界。進(jìn)一步，針對(duì)控制增益符號(hào)未知的情形，結(jié)