不確定非線性系統(tǒng)的自適應實用輸出跟蹤控制.pdf

1、非線性伺服問題或非線性輸出調節(jié)問題指的是設計反饋控制律使得非線性系統(tǒng)的輸出漸近地跟蹤給定的參考信號，消除輸入干擾的影響，且能保證閉環(huán)系統(tǒng)的內部穩(wěn)定性。在過去的幾十年里，這個問題受到了眾多專家學者的重視，并得到了很多重要的結果。本文將對幾類非線性系統(tǒng)的輸出跟蹤問題進行研究。主要工作概括如下： 研究了一類含有參數不確定和非線性函數不確定的可反饋線性化系統(tǒng)的魯棒自適應輸出跟蹤控制問題。利用backstepping方法設計了一種自適應光

2、滑狀態(tài)反饋控制器，使系統(tǒng)的輸出跟蹤給定的參考信號。在參考信號和其一階導數均為有界的條件下，得到了全局輸出跟蹤，且閉環(huán)系統(tǒng)的所有信號全局一致有界?？刂破髟O計中僅需要參考信號和其一階導數的界，擴大了可跟蹤參考信號的范圍。 研究了一類具有不可控不穩(wěn)定線性化的高次下三角結構的非線性系統(tǒng)的自適應實用輸出跟蹤控制問題。這類系統(tǒng)的線性化系統(tǒng)具有不可控模式且該模式在右半平面有根，漸近跟蹤是不可能的。應用修正的自適應增加冪積分方法，設計了一種新型

3、的光滑狀態(tài)反饋自適應控制器，得到了全局實用輸出跟蹤，且能保證閉環(huán)系統(tǒng)所有信號全局有界。設計中僅要求參考信號和其一階導數是有界的，并不要求參考信號具有n階導數。 針對一類具有不可控不穩(wěn)定線性化的高次非線性系統(tǒng)，在其虛擬控制系數未知但其符號已知的條件下，研究了自適應輸出跟蹤控制問題。該類系統(tǒng)既不具有反饋線性化性質，對輸入也沒有仿射特性。首先在虛擬控制系數的上下界為己知常數的假設條件下，設計了光滑自適應狀態(tài)反饋控制器，保證閉環(huán)系統(tǒng)的所

4、有信號全局一致有界，且使得輸出跟蹤誤差進入原點的小鄰域內。然后考慮了虛擬控制系數的上下界為函數的情況。這時被控系統(tǒng)可能不是下三角結構。所設計的自適應控制器是一維的。 在虛擬控制系數的符號未知的條件下，研究了具有不可穩(wěn)定線性化和非線性參數化的非線性系統(tǒng)的輸出跟蹤控制問題。當系統(tǒng)的虛擬控制系數符號未知時，其控制問題是非常困難的。借助于Nussbaum-type增益技術和增加冪積分方法，設計了一種新型的自適應控制器。首先研究了僅有高頻

5、增益為未知的情況，然后考慮了所有控制系數都是未知的情況。所設計的自適應控制器能保證閉環(huán)系統(tǒng)的所有信號全局一致有界，且通過適當調整設計參數可以使系統(tǒng)的輸出跟蹤誤差在有限時間之后適當小。 研究了一類非線性串聯(lián)系統(tǒng)的自適應輸出跟蹤控制問題。在僅有部分狀態(tài)可測的條件下，應用改變儲存函數率的思想和增加冪積分方法，設計了一種部分狀態(tài)反饋連續(xù)自適應控制器。在參考信號的界和未知參數的界都未知的情況下，得到了全局實用輸出跟蹤?？刂破鲀H用到參考信號