不確定非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制研究.pdf

1、作為智能控制的一個(gè)重要分支領(lǐng)域，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模的非線性系統(tǒng)魯棒自適應(yīng)控制近年來引起了人們?cè)絹碓蕉嗟闹匾?。本文就此領(lǐng)域的相關(guān)問題展開一系列研究，主要研究了一類非線性規(guī)范形及具有嚴(yán)格反饋的不確定非線性系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)問題。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)控制等理論為基礎(chǔ)對(duì)閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析。主要工作如下： 首先，針對(duì)一類具有未知常數(shù)增益的不確定非線性系統(tǒng)，提出一種具有監(jiān)督控制的自適

2、應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方案。該方案通過引入最優(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，同時(shí)引入積分型切換函數(shù)，使得控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無須求解李亞普諾夫方程。理論分析證明了閉環(huán)系統(tǒng)狀態(tài)有界，跟蹤誤差收斂到零。進(jìn)一步對(duì)具有未知死區(qū)和未知常數(shù)增益的不確定非線性系統(tǒng)，提出了一種自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，該方案同樣能保證了閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定，跟蹤誤差漸近收斂到零。 其次，討論了一類具有未知死區(qū)和未知函數(shù)增益的不確定非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制問題。針對(duì)未知

3、死區(qū)模型傾斜度相等和不等，分別提出了兩種自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器設(shè)計(jì)新方案。該方案利用了滑?？刂圃砗蚇ussbaum函數(shù)的性質(zhì)，取消了函數(shù)控制增益符號(hào)已知和死區(qū)模型上界、下界已知的條件。通過引入逼近誤差的自適應(yīng)補(bǔ)償項(xiàng)來消除建模誤差和參數(shù)估計(jì)誤差的影響。對(duì)于未知死區(qū)模型傾斜度相等的情形，理論分析證明了閉環(huán)系統(tǒng)半全局一致終結(jié)有界，跟蹤誤差收斂到零。而對(duì)于未知死區(qū)模型傾斜度不等的情形，只能證明到閉環(huán)系統(tǒng)半全局一致終結(jié)有界。 最后，針對(duì)一

4、類帶有死區(qū)模型的嚴(yán)格反饋非線性系統(tǒng)，基于后推設(shè)計(jì)方法，Nussbaum函數(shù)的性質(zhì)及積分型李亞普諾夫函數(shù)，提出了一種自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的設(shè)計(jì)方案。通過引入示性函數(shù)，提出一種簡(jiǎn)化死區(qū)模型描述，取消了死區(qū)模型的傾斜度相等的條件。此外，該方案取消了函數(shù)控制增益符號(hào)已知和死區(qū)模型參數(shù)上界、下界已知的條件。通過引入逼近誤差的自適應(yīng)補(bǔ)償項(xiàng)來消除建模誤差和參數(shù)估計(jì)誤差的影響。理論分析證明了閉環(huán)系統(tǒng)是半全局一致終結(jié)有界。 通過本文的研究，較好地