一類具有輸入飽和的時滯非線性系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制器設(shè)計.pdf

1、時滯非線性特性普遍存在于自然界中,如飛行器、過程控制、化學(xué)反應(yīng)等實(shí)際系統(tǒng)中都存在時滯,這是一種不可避免的現(xiàn)象。時滯的存在通常會導(dǎo)致被控系統(tǒng)性能下降甚至不穩(wěn)定,從而致使系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。因此,研究非線性時滯系統(tǒng)的控制問題具有十分重要的意義。
　　 本文基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的逼近能力,以Lyapunov-Krasovskii泛函方法、反步設(shè)計方法、自適應(yīng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等理論為基礎(chǔ),針對一類具有輸入飽和的時滯非線性系統(tǒng)研究了自適應(yīng)控制器的

2、設(shè)計問題。主要內(nèi)容如下:
　　 首先,針對一類具有已知時滯和輸入飽和的嚴(yán)格反饋非線性系統(tǒng),提出了基于徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)控制器?？刂破鞯脑O(shè)計是基于反步設(shè)計方法,在每一步設(shè)計一個虛擬控制,在最后一步才給出控制作用μ的表達(dá)式。同時,采用飽和補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計方法得到了飽和補(bǔ)償器。自適應(yīng)律是在Lyapunov-Krasovskii泛函穩(wěn)定性基礎(chǔ)上提出的。經(jīng)穩(wěn)定性證明,所提出的控制器能保證閉環(huán)系統(tǒng)所有信號是半全局最終一致有界的。
　　

3、 其次,針對一類具有未知時滯與執(zhí)行器飽和的下三角結(jié)構(gòu)非線性系統(tǒng),給出了系統(tǒng)的期望跟蹤軌跡,結(jié)合適當(dāng)?shù)哪Ｐ图僭O(shè)條件,通過設(shè)計一種新的Lyapunov-Krasovsldi泛函得到跟蹤控制器,仿真研究表明跟蹤誤差信號將最終收斂于原點(diǎn)的一個小鄰域內(nèi)。
　　 最后,針對一個兩級CSTR系統(tǒng),在合理的假設(shè)條件下,給出了其數(shù)學(xué)模型,并在前面章節(jié)的基礎(chǔ)上得出了自適應(yīng)控制器。仿真研究表明,該控制器可以使系統(tǒng)狀態(tài)在短暫的調(diào)節(jié)后達(dá)到設(shè)定值,控制輸入