一類隨機(jī)系統(tǒng)自適應(yīng)控制的模塊化設(shè)計(jì).pdf

1、實(shí)際系統(tǒng)本質(zhì)上都是非線性的、不確定的。這些不確定性包括：未知參數(shù)、建模時(shí)忽略掉的因素、測(cè)量誤差、擾動(dòng)、動(dòng)態(tài)未建模等等。線性系統(tǒng)自適應(yīng)控制方案有兩種：基于Lyapunov型設(shè)計(jì)和基于估計(jì)型設(shè)計(jì)。線性系統(tǒng)自適應(yīng)控制的一個(gè)顯著特點(diǎn)是它依賴于特定值特性，可以使用分離原理，獲得了基于估計(jì)的控制器-辯識(shí)器對(duì)的模塊化：任意鎮(zhèn)定的控制器都能和辯識(shí)器結(jié)合在一起，當(dāng)所有參數(shù)已知時(shí)，控制器模塊能鎮(zhèn)定被控對(duì)象，辯識(shí)器模塊保證獨(dú)立于控制器模塊之外的特定有界特性。

2、 本文將基于估計(jì)的模塊化設(shè)計(jì)思想推廣到隨機(jī)非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)控制設(shè)計(jì)中。但是，將基于估計(jì)的模塊化設(shè)計(jì)思想應(yīng)用到非線性系統(tǒng)的主要障礙是不滿足特定值特性，如果對(duì)系統(tǒng)的非線性沒(méi)有嚴(yán)格的限制，設(shè)計(jì)的控制器就不能獲得任意的控制器．辨識(shí)器分離。為了解決這個(gè)問(wèn)題，引入了一個(gè)新的、具有很強(qiáng)的參數(shù)魯棒穩(wěn)定特性的ISS控制器。ISS控制器適用于隨機(jī)非線性系統(tǒng)自適應(yīng)控制的模塊化設(shè)計(jì)思想，它能和任意標(biāo)準(zhǔn)的辨識(shí)器結(jié)合在一起。 論文第1章給出了選題

3、的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、研究意義，介紹了研究?jī)?nèi)容和具體的研究方法。 論文第2章介紹了一些重要定義和定理，主要包括Lyapunov穩(wěn)定性、隨機(jī)Lyapunov定理和LaSalle定理、ISS、非線性仿射系統(tǒng)的反饋等價(jià)性。 論文第3章針對(duì)含有標(biāo)準(zhǔn)Wiener噪聲擾動(dòng)和未知定常參數(shù)的嚴(yán)格反饋隨機(jī)非線性系統(tǒng)，基于模塊化設(shè)計(jì)思想，分別設(shè)計(jì)ISS控制器和辨識(shí)器模塊，從而鎮(zhèn)定該系統(tǒng)。ISS控制器保證在輸入有界的情況下系統(tǒng)狀態(tài)的有界特性。設(shè)計(jì)

4、兩個(gè)濾波器，將動(dòng)態(tài)參數(shù)模型轉(zhuǎn)化為靜態(tài)模型，以便采用最小二乘算法設(shè)計(jì)參數(shù)自適應(yīng)律。系統(tǒng)的性能估計(jì)證明了誤差狀態(tài)的4次均方值是有界的。仿真結(jié)果表明該控制算法能達(dá)到控制目標(biāo)，并且最小二乘算法具有較好的收斂特性，能夠保證參數(shù)估計(jì)始終收斂到真值。 論文第4章針對(duì)含有不確定Wiener噪聲擾動(dòng)和未知定常參數(shù)的嚴(yán)格反饋隨機(jī)非線性系統(tǒng)，基于模塊化設(shè)計(jì)思想，分別設(shè)計(jì)控制器和辨識(shí)器模塊，從而鎮(zhèn)定該系統(tǒng)。由于系統(tǒng)不僅本身帶有未知參數(shù)，而且Wiener

5、噪聲擾動(dòng)的方差也是不確定的，因此要以所有未知參數(shù)的估計(jì)誤差及其導(dǎo)數(shù)為輸入來(lái)設(shè)計(jì)ISS控制器，保證當(dāng)輸入有界時(shí)狀態(tài)的有界特性。設(shè)計(jì)兩個(gè)濾波器，采用梯度算法設(shè)計(jì)兩個(gè)參數(shù)自適應(yīng)律。系統(tǒng)的性能估計(jì)證明了誤差狀態(tài)的4次均方值是有界的。仿真結(jié)果表明該控制算法能達(dá)到控制目標(biāo)。論文第5章針對(duì)含有標(biāo)準(zhǔn)Wiener噪聲擾動(dòng)和未知定常參數(shù)的嚴(yán)格反饋隨機(jī)非線性系統(tǒng)，結(jié)合給定的參考信號(hào)，構(gòu)造跟蹤誤差系統(tǒng)，將跟蹤問(wèn)題轉(zhuǎn)化為跟蹤誤差系統(tǒng)的鎮(zhèn)定問(wèn)題。基于模塊化設(shè)計(jì)思想