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基于正系统分析的不确定非线性系统性能驱动控制方法
1
作者 郭宗易 韩永麟 +1 位作者 郭建国 胡冠杰 《自动化学报》 北大核心 2025年第1期133-143,共11页
针对一类不确定非线性系统,提出一种保证系统状态满足预设边界性能函数的新型性能驱动控制(Performancedriven control,PDC)方法.不同于传统预设性能控制(Prescribed performance control,PPC)方法中对误差与边界性能函数的比值进行非... 针对一类不确定非线性系统,提出一种保证系统状态满足预设边界性能函数的新型性能驱动控制(Performancedriven control,PDC)方法.不同于传统预设性能控制(Prescribed performance control,PPC)方法中对误差与边界性能函数的比值进行非线性变换的思路,本文基于保证状态量与上下边界的两个误差量均始终非负这一思想,引入基于Metzler矩阵的正系统分析理论,并结合切换控制技术,以最终保证系统状态始终在预设性能函数之内.系统的稳定性取决于边界性能函数的选取,而不改变控制器的形式.给出针对一类不确定非线性系统的控制设计、稳定性分析和方法讨论,数值仿真例子验证了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 不确定非线性系统 预设性能 性能驱动控制 稳定性 Metzler 矩阵
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延迟全状态约束下不确定非线性系统的自适应容错控制
2
作者 赵瑞莹 王芳 +1 位作者 周超 王春艳 《燕山大学学报》 北大核心 2025年第1期22-33,共12页
针对一类具有延迟时变全状态约束的不确定非线性系统,提出自适应神经网络容错控制策略。首先,设计平移函数使违反约束的系统初值在预定时间回到约束范围内。其次,通过设计应用范围更广的新型非线性状态变换函数,将约束系统转化为无约束... 针对一类具有延迟时变全状态约束的不确定非线性系统,提出自适应神经网络容错控制策略。首先,设计平移函数使违反约束的系统初值在预定时间回到约束范围内。其次,通过设计应用范围更广的新型非线性状态变换函数,将约束系统转化为无约束系统,解决全状态约束问题。接着,利用径向基神经网络和自适应技术分别处理不确定性和执行器故障。然后,根据Lyapunov理论证明闭环系统的实际有限时间稳定性,且所有状态都能保持在约束范围内。最后,通过机械臂系统的对比仿真验证设计的自适应容错控制策略的有效性。 展开更多
关键词 不确定非线性系统 全状态约束 状态变换函数 神经网络 执行器故障 实际有限时间稳定
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异构不确定二阶非线性多智能体系统事件触发状态趋同
3
作者 李振兴 庄娇娇 +2 位作者 杨成东 邱建龙 曹进德 《自动化学报》 北大核心 2025年第4期804-812,共9页
研究异构不确定二阶非线性多智能体系统事件触发状态趋同控制问题.首先,为每个智能体设计参数观测器,用以估计不确定参数,这些观测器可渐近估计不确定参数.其次,为每个跟随智能体设计分布式参数观测器,渐近估计领导智能体不确定参数,每... 研究异构不确定二阶非线性多智能体系统事件触发状态趋同控制问题.首先,为每个智能体设计参数观测器,用以估计不确定参数,这些观测器可渐近估计不确定参数.其次,为每个跟随智能体设计分布式参数观测器,渐近估计领导智能体不确定参数,每个智能体利用邻居智能体触发时刻的采样值估计其邻居智能体的状态.基于估计的参数和邻居状态,提出完全不依赖智能体间连续信息传输的事件触发趋同算法.同时,证明在所给算法的作用下,多智能体系统能够达到状态趋同且不存在芝诺现象.最后,给出一个多单摆系统,用以验证事件触发趋同算法.仿真实验结果表明,跟随智能体的位置和速度可以渐近跟踪领导智能体的位置和速度,并且整个多智能体系统平均每秒触发8.825次.对比仿真实验显示,所提出的事件触发趋同算法可有效减少事件触发次数. 展开更多
关键词 多智能体系统 事件触发 不确定二阶非线性系统 状态趋同 异构系统
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CMAC神经网络用于一类不确定MIMO非线性系统的鲁棒自适应反馈线性化 被引量:2
4
作者 杨旭 张友安 +1 位作者 崔平远 邹经湘 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期20-23,共4页
在已知标称系统的基础上 ,将CMAC神经网络用于一类状态反馈可线性化的多输入多输出 (MI MO)不确定连续时间非线性系统的鲁棒自适应反馈线性化 ,使系统获得要求的跟踪性能 .在很弱的假设条件下 ,应用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统... 在已知标称系统的基础上 ,将CMAC神经网络用于一类状态反馈可线性化的多输入多输出 (MI MO)不确定连续时间非线性系统的鲁棒自适应反馈线性化 ,使系统获得要求的跟踪性能 .在很弱的假设条件下 ,应用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统内的所有信号为UUB(一致最终有界 ) .仿真算例进一步验证了算法的正确与有效 . 展开更多
关键词 mimo不确定非线性系统 CMAC神经网络 鲁棒自适应控制 反馈线性
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不确定非线性系统快速终端滑模控制
5
作者 江道根 沈甦 李家豪 《自动化应用》 2024年第6期1-5,8,共6页
针对界未知的非匹配不确定非线性系统轨迹快速跟踪控制,设计非线性干扰观测器(NDO)的反演自适应终端滑模控算法。首先设计子系统干扰观测器来确定界未知非匹配项补偿量,并结合子系统的Lyapunov函数求出反演控制中虚拟控制律,并运用指令... 针对界未知的非匹配不确定非线性系统轨迹快速跟踪控制,设计非线性干扰观测器(NDO)的反演自适应终端滑模控算法。首先设计子系统干扰观测器来确定界未知非匹配项补偿量,并结合子系统的Lyapunov函数求出反演控制中虚拟控制律,并运用指令滤波器解决虚拟项求导所带来的微分膨胀缺陷;再设计系统的非奇异快速终端滑模面并给出建模误差不确定性的自适应律,继而求出系统总控制律以确保总闭环系统有限时间全局渐近稳定;最后机器人动力学仿真案例表明,所设计的控制器能实现对指定轨迹的快速稳定跟踪,控制量光滑弱抖振,并对非匹配干扰具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 不确定非线性系统 快速终端滑模控制 机器人动力学
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一类不确定非线性MIMO系统的神经网络输出反馈跟踪控制 被引量:5
6
作者 胡慧 刘国荣 +1 位作者 刘洞波 郭鹏 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期382-386,共5页
针对一类具有外部干扰的不确定仿射非线性MIMO系统提出了一种神经网络输出反馈跟踪控制方法.在仅输出可测的情况下,控制律和神经网络权值更新律中仅用到输出误差,无需设计状态观测器或加入低通滤波器使得估计误差动态满足严格正实条件.... 针对一类具有外部干扰的不确定仿射非线性MIMO系统提出了一种神经网络输出反馈跟踪控制方法.在仅输出可测的情况下,控制律和神经网络权值更新律中仅用到输出误差,无需设计状态观测器或加入低通滤波器使得估计误差动态满足严格正实条件.为抑制外部干扰和子系统间的交叉耦合及神经网络逼近误差,在控制律中加入鲁棒控制项.基于Lyapunov稳定性定理证明了系统的稳定性及信号的有界性.仿真例子证实了所提方法的可行性. 展开更多
关键词 输出反馈 不确定非线性 mimo 神经网络
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一类MIMO非线性不确定系统的自适应无源控制
7
作者 朱永红 费树岷 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期37-42,共6页
研究了一类含有未知参数的多输入多输出非线性不确定系统的自适应无源控制问题.首先,讨论了当控制输入未知常参数系数矩阵分别为对称正定矩阵和可逆矩阵时这类系统的自适应无源控制器设计方法,继而设计出这2种情况下的自适应无源控制器... 研究了一类含有未知参数的多输入多输出非线性不确定系统的自适应无源控制问题.首先,讨论了当控制输入未知常参数系数矩阵分别为对称正定矩阵和可逆矩阵时这类系统的自适应无源控制器设计方法,继而设计出这2种情况下的自适应无源控制器以及相应的参数自适应律.然后,利用李亚普诺夫方法证明了由原系统和所设计的控制器组成的闭环系统是稳定的,且在一定假设条件下,所设计的控制控制器能够使系统自适应无源.最后,给出了一个仿真算例,仿真结果证明所设计的控制器是有效可行的. 展开更多
关键词 mimo非线性系统 无源控制 自适应控制 参数不确定
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一类不确定时滞系统的非线性保性能控制
8
作者 李雨欣 王天成 徐放 《山东师范大学学报(自然科学版)》 2024年第4期325-330,共6页
本文主要探讨一种含不确定时滞系统的非线性保性能控制问题。基于李雅普诺夫稳定性理论,本文建立了一类不确定时滞系统模型,并且得到非线性保性能控制器存在的充分条件,该条件可表示为线性矩阵不等式(LMI)的形式。本文设计的控制器在保... 本文主要探讨一种含不确定时滞系统的非线性保性能控制问题。基于李雅普诺夫稳定性理论,本文建立了一类不确定时滞系统模型,并且得到非线性保性能控制器存在的充分条件,该条件可表示为线性矩阵不等式(LMI)的形式。本文设计的控制器在保证闭环系统的平衡点局部渐近稳定的同时能够满足给定的性能指标,解决了此类时滞系统的非线性保性能控制问题,还利用Matlab软件的LMI工具箱求得不确定时滞系统的闭环保性能指标最优值。通过仿真实例的实施,本文证实了所提供的方法具有切实可行的效果。 展开更多
关键词 非线性保性能控制 不确定时滞系统 LYAPUNOV泛函 线性矩阵不等式
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MIMO不确定仿射非线性系统输出反馈区域镇定 被引量:1
9
作者 刘一军 秦化淑 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期145-153,共9页
研究不确定仿射非线性系统的输出反馈镇定 ,在允许系统存在某类非匹配不确定性的情况下 ,为系统构造出动态输出反馈鲁棒控制器 ,使相应闭环系统渐近稳定 ,并给出吸引域的估计 .
关键词 输出反馈 区域镇定 mimo系统 非线性控制理论
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一类非线性MIMO不确定系统的动态输出反馈镇定
10
作者 梅生伟 秦化淑 洪奕光 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第5期649-653,共5页
考察其标称系统的相对阶大于{1,1,…,1}同时含匹配和非匹配不确定性的MIMO非线性系统的动态输出反馈镇定问题.文中直接用Lyaunov方法构造一类输出反馈动态补偿器,该补偿器可以实现对所论非线性不确定系统的动态输... 考察其标称系统的相对阶大于{1,1,…,1}同时含匹配和非匹配不确定性的MIMO非线性系统的动态输出反馈镇定问题.文中直接用Lyaunov方法构造一类输出反馈动态补偿器,该补偿器可以实现对所论非线性不确定系统的动态输出反馈渐近镇定. 展开更多
关键词 mimo 非线性 不确定系统 反馈镇定
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非线性MIMO系统线性化解耦的一种新方法(Ⅰ)——连续时间系统 被引量:11
11
作者 戴先中 何丹 +1 位作者 张腾 肖仁良 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 1999年第5期403-406,412,共5页
给出用神经网络( N N)α阶积分逆系统实现连续非线性 M I M O 系统线性化解耦的方法。 N Nα阶积分逆系统由一个静态神经网络加若干积分器构成,将其串联在原系统之前,原系统则解耦成若干个相互无关的 S I S O 伪线... 给出用神经网络( N N)α阶积分逆系统实现连续非线性 M I M O 系统线性化解耦的方法。 N Nα阶积分逆系统由一个静态神经网络加若干积分器构成,将其串联在原系统之前,原系统则解耦成若干个相互无关的 S I S O 伪线性积分系统。理论分析与仿真结果表明,对于精确模型未知的较一般的非线性 M I M O 系统,所给出的方法均能实现有效的线性化解耦,且结构简单,易于工程实现。 展开更多
关键词 mimo 非线性系统 线性 解耦 连续时间系统
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非线性MIMO系统线性化解耦的一种新方法(Ⅱ)——离散时间系统 被引量:5
12
作者 何丹 戴先中 +1 位作者 张兴华 阮建山 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 1999年第6期631-635,共5页
研究如何构造神经网络(NN) α阶时延逆系统,并将其用于MIMO 强耦合非线性离散时间系统的线性化解耦。NNα阶时延逆系统由单个静态神经网络和若干时延因子组成,将其与原系统复合可形成具有最小阶时延的伪线性解耦系统。该方... 研究如何构造神经网络(NN) α阶时延逆系统,并将其用于MIMO 强耦合非线性离散时间系统的线性化解耦。NNα阶时延逆系统由单个静态神经网络和若干时延因子组成,将其与原系统复合可形成具有最小阶时延的伪线性解耦系统。该方法对被控系统数学模型的先验知识要求很少,不但能有效地实现对原系统的线性化解耦,且结构简单。 展开更多
关键词 线性 解耦 离散时间系统 mimo系统 非线性
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模糊CMAC神经网络用于MIMO非线性系统的反馈线性化 被引量:7
13
作者 张友安 陈善本 +1 位作者 周绍磊 杨涤 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期107-109,共3页
针对一类多输入多输出(MIMO)连续时间非线性系统,应用模糊CMAC神经网络,给出一种状态反馈控制器,用于使状态反馈可线性化的未知的非线性动态系统获得要求的跟踪性能.在很弱的假设条件下,应用李雅普诺夫稳定性理论严格地证明了闭环系统... 针对一类多输入多输出(MIMO)连续时间非线性系统,应用模糊CMAC神经网络,给出一种状态反馈控制器,用于使状态反馈可线性化的未知的非线性动态系统获得要求的跟踪性能.在很弱的假设条件下,应用李雅普诺夫稳定性理论严格地证明了闭环系统内的所有信号为一致最终有界(UUB). 展开更多
关键词 mimo 非线性系统 反馈线性 模糊CMA 神经网络
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一类含不确定因素的非线性系统鲁棒跟踪 被引量:13
14
作者 周玉成 程放 +1 位作者 肖天际 杨建华 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期130-136,共7页
讨论了在木材工业计算机集成制造系统中抽象出的一类含不确定因素的非线性系统的鲁棒渐进跟踪问题 ,其中的未知参变量是时变的 ,且取值于一紧集Ω上。当未知参变量以线性和非线性形式出现时 。
关键词 LYAPUNOV函数 鲁棒渐进跟踪 非线性不确定系统 控制器 木材工业
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非线性不确定状态时滞系统的鲁棒H_∞滤波 被引量:9
15
作者 蔡云泽 何星 +1 位作者 许晓鸣 张卫东 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期592-596,共5页
研究含有状态时滞的非线性不确定性系统的鲁棒H∞滤波器设计问题,其中系统的参数不确定性是时变和模有界的,非线性的扰动受有界条件约束.针对连续系统和离散系统两种情况,分别选取合适的Lyapunov函数分析了使滤波系统渐近稳定,且从噪声... 研究含有状态时滞的非线性不确定性系统的鲁棒H∞滤波器设计问题,其中系统的参数不确定性是时变和模有界的,非线性的扰动受有界条件约束.针对连续系统和离散系统两种情况,分别选取合适的Lyapunov函数分析了使滤波系统渐近稳定,且从噪声输入到误差输出的传递函数的H∞范数小于指定上界的充分条件,然后通过两个代数Riccati方程的正定解参数化表示了该滤波器.滤波器的设计过程和结构均是与状态时滞的大小、非线性扰动以及不确定性参数无关的. 展开更多
关键词 非线性系统 参数不确定 时滞 RICCATI方程
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不确定非线性系统的鲁棒自适应控制 被引量:13
16
作者 陈卫田 施颂椒 张钟俊 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期88-93,共6页
针对一类具有一般不确定性的非线性系统(包括非线性不确定性、有界干扰、时变参数等),利用递推设计方法,设计了一种新的用于输出调节的鲁棒自适应控制器.该控制器对非线性不确定性和有界干扰具有鲁棒性,并能保证闭环系统信号的全... 针对一类具有一般不确定性的非线性系统(包括非线性不确定性、有界干扰、时变参数等),利用递推设计方法,设计了一种新的用于输出调节的鲁棒自适应控制器.该控制器对非线性不确定性和有界干扰具有鲁棒性,并能保证闭环系统信号的全局有界性.其优点是对不确定性的知识要求较少.仿真实例表明,设计的鲁棒自适应控制器具有满意的控制效果. 展开更多
关键词 非线性系统 自适应控制 鲁棒性 不确定
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具有非线性不确定参数的电液伺服系统自适应backstepping控制 被引量:24
17
作者 林浩 李恩 梁自泽 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期181-188,共8页
针对电液伺服系统中存在非线性不确定参数的问题,提出了一种采用积分型Lyapunov函数的自适应backstepping控制方法.首先定义积分型Lyapunov函数,将电液伺服系统中的非线性不确定参数转化为线性表示;然后逐步递推设计backstepping控制器... 针对电液伺服系统中存在非线性不确定参数的问题,提出了一种采用积分型Lyapunov函数的自适应backstepping控制方法.首先定义积分型Lyapunov函数,将电液伺服系统中的非线性不确定参数转化为线性表示;然后逐步递推设计backstepping控制器,同时在控制律中加入阻尼项,从而补偿外界干扰对控制性能的影响;基于Lyapunov稳定性方法,设计了参数自适应律,并且在自适应律中引入充分光滑投影算子,实现对电液伺服系统中不确定参数漂移的抑制作用.搭建了AMESim与MATLAB的联合仿真平台,对所设计的自适应backstepping控制器进行仿真,作为对比,设计了不带有非线性参数估计的自适应backstepping控制器和PID算法.仿真表明,本文所设计的控制器具有良好的跟踪性能和补偿非线性不确定参数变化的能力. 展开更多
关键词 电液伺服系统 自适应backstepping 非线性不确定参数 参数漂移 投影算子
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基于CMAC神经网络的一类MIMO非线性系统的自适应反馈线性化 被引量:4
18
作者 张友安 周绍磊 +1 位作者 崔平远 杨涤 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2000年第1期83-85,121,共4页
在已知系统标称模型的基础上,将CMAC神经网络用于一类状态反馈可线性化的MIMO连续时间不确定性非线性系统的鲁棒自适应反馈线性化,使系统获得要求的跟踪性能。在很弱的假设条件下,应用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统内... 在已知系统标称模型的基础上,将CMAC神经网络用于一类状态反馈可线性化的MIMO连续时间不确定性非线性系统的鲁棒自适应反馈线性化,使系统获得要求的跟踪性能。在很弱的假设条件下,应用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统内的所有信号为一致最终有界。仿真算例验证了该方法的正确性与有效性。 展开更多
关键词 mimo 非线性系统 CMAC 神经网络 自适应控制
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基于扩张观测器的非线性不确定系统输出跟踪 被引量:22
19
作者 王新华 陈增强 袁著祉 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期1113-1116,共4页
针对一类非线性不确定系统,设计出一种高增益扩张观测器,该观测器具有抗干扰性,可用于观测信号的n阶导数.在此基础上设计了一种控制器,使得跟踪误差及其各阶导数在不确定及扰动存在的情况下仍能迅速收敛.仿真结果表明,这种控制方法对于... 针对一类非线性不确定系统,设计出一种高增益扩张观测器,该观测器具有抗干扰性,可用于观测信号的n阶导数.在此基础上设计了一种控制器,使得跟踪误差及其各阶导数在不确定及扰动存在的情况下仍能迅速收敛.仿真结果表明,这种控制方法对于非线性不确定系统具有良好的控制效果. 展开更多
关键词 非线性不确定系统 高增益扩张观测器 抗干扰 跟踪误差
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非线性MIMO系统的降维状态观测器 被引量:3
20
作者 向峥嵘 吴晓蓓 +1 位作者 陈庆伟 胡维礼 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期89-91,95,共4页
研究一类多输入多输出 (MIMO)非线性时变系统的降维状态观测器设计问题 .提出一种非线性降维状态观测器设计方案 ,并从理论上证明了状态观测误差的指数收敛性 .其中设计的降维状态观测器具有收敛速度可调的特性 .最后给出了数值算例 ,... 研究一类多输入多输出 (MIMO)非线性时变系统的降维状态观测器设计问题 .提出一种非线性降维状态观测器设计方案 ,并从理论上证明了状态观测误差的指数收敛性 .其中设计的降维状态观测器具有收敛速度可调的特性 .最后给出了数值算例 ,仿真结果表明了本文方法的有效性 . 展开更多
关键词 非线性系统 状态观测器 mimo系统 控制理论
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