非線性參數(shù)化系統(tǒng)的魯棒自適應(yīng)控制.pdf

1、實(shí)際系統(tǒng)，如：生化過程，電力系統(tǒng)，制造系統(tǒng)，機(jī)器人系統(tǒng)等大都是非線性的，而且大多具有各種不確定性，如：參數(shù)不確定性，未建模動(dòng)態(tài)和未知擾動(dòng)。隨著控制理論的發(fā)展和工業(yè)控制要求的不斷提高，研究具有不確定性的非線性系統(tǒng)具有重要的理論價(jià)值和應(yīng)用前景。不確定非線性系統(tǒng)的魯棒自適應(yīng)控制是近年來興起的課題，很多文獻(xiàn)在這方面做出了一定的成就，同時(shí)也存在著一些不足。有的文獻(xiàn)考慮了參數(shù)不確定性，沒有考慮未建模動(dòng)態(tài)和擾動(dòng)；有的文獻(xiàn)考慮了未建模動(dòng)態(tài)和擾動(dòng)，但只適

2、用于線性參數(shù)化的非線性系統(tǒng)；有的文獻(xiàn)考慮了非線性參數(shù)化系統(tǒng)，但是需要對(duì)未知參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，或者是為了抑制未建模動(dòng)態(tài)的影響，需要引入附加動(dòng)態(tài)信號(hào)，這樣都會(huì)使控制系統(tǒng)變得比較復(fù)雜。 為了克服以上種種不足，本文針對(duì)一類重要的多輸入多輸出非線性參數(shù)化系統(tǒng)提出了一種新的魯棒自適應(yīng)控制器的設(shè)計(jì)方法，基本設(shè)計(jì)思想是：基于Lyapunov函數(shù)法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，將非線性不確定性的邊界函數(shù)分?jǐn)?shù)參數(shù)化，同時(shí)采用自適應(yīng)非線性阻尼和變能量函數(shù)的方法來抑制未

3、建模動(dòng)態(tài)和擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的影響，它不必對(duì)系統(tǒng)的未知參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，也不必通過產(chǎn)生附加動(dòng)態(tài)信號(hào)來抑制未建模動(dòng)態(tài)。 通過Lyapunov穩(wěn)定性分析的結(jié)果表明，本文所設(shè)計(jì)魯棒自適應(yīng)控制器可以保證整個(gè)多輸入多輸出非線性參數(shù)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，且通過適當(dāng)調(diào)整控制參數(shù)，可以使系統(tǒng)狀態(tài)以任意精度趨于平衡點(diǎn)。MATLAB仿真試驗(yàn)表明，和相關(guān)文獻(xiàn)提出的魯棒自適應(yīng)控制器相比，本文提出的算法具有更強(qiáng)的魯棒穩(wěn)定性，明顯優(yōu)于相關(guān)文獻(xiàn)提出的方案。 最后，本文提出