不确定非线性系统的自适应模糊监督控制

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在实际控制工程系统中,非线性现象是普遍存在的,并且其存在导致了系统数学模型越来越难被准确的建立,使得系统的稳定性分析变得更加困难。另一方面,随着科技的进步,很多领域对自动控制系统多方面的要求越来越高:如应答速度、控制精确度以及系统稳定等,但是由于系统被控对象的非线性、随机干扰以及强烈耦合的参数等一系列原因,所以对系统被控对象的精确建模往往难以进行,也就难以进行自动控制,自适应模糊控制就应运而生。因此,对不确定非线性系统的自适应模糊控制具有较强的理论和实际意义,亦由此吸引了众多研究者。本文以不确定非线性多变量系统为对象,研究了自适应模糊监督控制在非线性系统中的应用。模糊逻辑是以人的操作经验和知识为基础,模拟人的模糊逻辑思维,因而适用于解决具有不确定性的非线性系统的控制问题。不确定非线性系统控制问题十分复杂,本文应用了自适应模糊监督控制来解决这一问题。主要研究内容如下:首先本文简述了模糊控制的基本理论、应用及发展,简单阐述了自适应模糊控制的基本理论和基本思想,介绍了自适应模糊控制的研究与发展及本文的主要内容。其次,针对一类具有未知增益函数的不确定非线性MIMO系统,提出了一种带有监督控制项的间接自适应模糊控制方法,充分利用了被控对象知识。运用Lyapunov稳定性理论证明了所设计的控制能够保证系统稳定,Matlab仿真结果表明该方法的有效性.最后,针对一类不确定非线性MIMO系统,应用带有监督控制项的间接自适应模糊器,在不要求被控系统增益矩阵可逆的条件下设计了自适应控制方法.运用Lyapunov稳定性理论,证明了这种自适应控制器不仅能够保证闭环系统的所有信号有界而且使跟踪误差收敛到原点的一个小领域内。并对所设计的方法应用Matlab仿真证明了其有效性。
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