非对称非光滑受限输入非线性系统的稳定跟踪控制

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ke19881101
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
实际工程系统中的控制输入大部分都属于饱和输入形式,并且是非对称和非光滑的,而且大部分的参数都是不确定的,系统长期运行中也不可避免会出现执行器的故障问题。考虑到大多数工程系统存在着以上问题,本文针对非对称非光滑饱和输入与执行器故障的多种不确定因素非线性系统展开了深入的研究。首先,研究了一类非对称非光滑饱和输入与执行器故障的一般形式高阶非线性系统,并设计了鲁棒自适应控制方案和容错控制方案。该控制方案中引入一个定义良好的非对称光滑函数,目的是用该函数来近似非光滑的饱和输入函数。并且该方案与大多数用于高阶非线性系统的现有控制方案不同,大多数方案都需要假设控制增益是未知常数,本文设计的控制器只需要控制增益是有界时变函数。在这项研究工作中,所设计的控制方案可以保证系统所有的闭环信号是全局统一有界的,并且该方法通过Lyapunov稳定性理论严格证明。仿真研究的结果验证了所设计的控制方案的有效性。其次,研究并探讨了一类非对称非光滑控制输入与执行器故障的严格反馈非线性系统。针对这类系统,设计出了廉价计算的鲁棒自适应动态面控制器和容错控制器。方案中通过引入三种定义良好的非对称光滑函数和一种Nussbaum类型函数,前者用来对非对称非光滑的控制输入函数进行近似,后者用来解决未知的时变控制增益难控制的问题。这与大多数现有方法相比,其显示出几个吸引人的特征。例如能够处理随时间变化的未知控制增益和参数不确定性;能够处理非对称和非光滑控制输入的情况而不需要控制输入函数界限的先验知识;能够适应意外的执行器故障;并且结构简单和计算成本低。在所提出的控制方案的调节下,闭环系统中的所有信号最终都能达到半全局均匀最终有界。最后,利用仿真研究所得到的结果来证明所提出的控制器设计方法的可行性。所提出的设计方法能够有效地解决所有这一类的非对称非光滑控制输入与执行器故障的非线性系统的控制问题。本文解决了同时具有非对称非光滑饱和输入、外部扰动、控制增益时变、参数不确定和不可测的执行器故障等多种不确定因素的一般高阶非线性系统和严格反馈非线性系统对预定轨迹的稳定跟踪控制问题。最后,对本文研究内容的局限性进行了讨论,并针对这些不足给出了对该类系统进行深入展开研究的大致反向。
其他文献
随着惯性导航技术的快速发展,对基于惯性导航装置数据采集系统的精度和数据处理吞吐量要求越来越高,性能优良的数据采集系统备受惯性导航技术工作者的欢迎,为了提高系统的高
背景黑色素瘤(Malignant melanoma,MM),是来源于神经嵴黑色素细胞的高度恶性肿瘤,常见于皮肤和其他器官黏膜,早期即可发生局部和远处转移,恶性程度高,进展迅速,总体中位生存
随着3D电影《阿凡达》在国内外掀起的热浪,3D技术的发展迅速地成为业界关注的重点。3D获取可以通过直接拍摄,也可以通过一些后期处理技术生成新的虚拟视点。在立体显示中,更
互联网以其丰富的海量资源且规模日益增长的、开放的特性,成为各个行业以及各种信息系统重要的信息来源。如何从这个巨大的信息资源库中准确地获取有价值的信息,成为各种信息
随着嵌入式系统在工业和家庭的各个领域的广泛应用,对具有高速和实时数据存储能力的存储设备的需求也越来越多。基于嵌入式系统的数据的存储和管理逐渐成为当今的一个急需研
随着航天、国防、医学等领域的发展以及纳米技术的不断提高,零件的尺寸越来越小,微纳物体的表面参数分析已成为精密测量领域不可或缺的研究方向。2011年科技部启动了国家重大
纳米电子器件和技术是解决传统半导体工艺技术瓶颈的途径之一。共振隧穿二极管(RTD)作为较成熟的纳米电子器件,在高速低功耗的数字电路领域应用广泛。由RTD构成的单双稳态转
随着企业自主创新能力的不断增强,与之相关的R&D信息也日益增多。作为企业的战略性信息之一,R&D信息已然成为资本市场上价值评估的一项重要内容。2006年,财政部颁布的新企业
随着互联网技术的发展,人们已经从PC时代进入了以智能手机为代表的移动互联网联网时代,目前人类每天产生的数据量呈指数在增长。也有人称21世纪是数据的时代(DT)。移动互联网
并行程序在科学计算、金融股票、国防安全等领域应用日益广泛,其执行周期往往以月为单位。为了应对随机错误、蓄意攻击等威胁,并行程序必须具有容错机制以确保其正确运行至结