復(fù)雜非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)控制.pdf

1、學(xué)習(xí)控制理論包括迭代學(xué)習(xí)控制和重復(fù)控制，是處理具有重復(fù)性或者周期性系統(tǒng)的有力工具。迭代學(xué)習(xí)控制主要針對定義在有限時間區(qū)間上的重復(fù)系統(tǒng)，通過之前迭代周期的控制信息，對當(dāng)前的系統(tǒng)控制輸入進行更新，以使系統(tǒng)輸出收斂于給定的期望軌跡。重復(fù)控制主要用于在無限時間區(qū)間上對周期軌跡的跟蹤或者對周期干擾的抑除。兩者之間既存在區(qū)別也有著廣泛的聯(lián)系，本質(zhì)上可以當(dāng)作一類系統(tǒng)來處理。
　　 為了克服傳統(tǒng)學(xué)習(xí)控制在處理非線性動態(tài)系統(tǒng)問題中的局限性，同時也

2、為了將學(xué)習(xí)控制和控制界的主流研究工具Lyapunov理論結(jié)合起來，結(jié)合了自適應(yīng)控制方法和學(xué)習(xí)控制理念的自適應(yīng)學(xué)習(xí)控制得到了提出和發(fā)展。本文在回顧自適應(yīng)學(xué)習(xí)控制理論的同時，重點解決了其中控制方向未知和信號周期未知的問題。
　　 具體來說，本文的主要工作包括:
　　 (1)利用連續(xù)Nussbaum增益方法解決了連續(xù)非線性系統(tǒng)的重復(fù)學(xué)習(xí)控制中存在的控制方向未知的問題。提出了Nussbaum增益方法在Lyapunov理論分析中應(yīng)

3、用的重要引理，并將其引入到一類帶有未知時交參數(shù)的連續(xù)非線性系統(tǒng)的重復(fù)學(xué)習(xí)控制。進而利用連續(xù)Nussbaum增益方法解決了具有嚴(yán)格反饋形式和輸出反饋形式的高階連續(xù)非線性系統(tǒng)的重復(fù)學(xué)習(xí)控制中的控制方向未知問題。
　　 (2)利用離散Nussbaum增益方法解決了離散非線性系統(tǒng)的迭代學(xué)習(xí)控制中存在的控制方向未知的問題。研究了一類帶有未知時變參數(shù)和輸入增益的離散非線性系統(tǒng)的迭代學(xué)習(xí)控制問題。進而利用離散Nussbaum增益方法解決了帶有

4、嚴(yán)格反饋形式和輸出反饋形式的高階離散非線性系統(tǒng)的迭代學(xué)習(xí)控制中的控制方向未知問題。
　　 (3)將切換控制與自適應(yīng)學(xué)習(xí)控制結(jié)合起來，解決了非線性動態(tài)系統(tǒng)中信號周期未知的問題。在信號周期可以表達(dá)為一個已知常數(shù)和一個未知整數(shù)乘積的假設(shè)下，通過在自適應(yīng)學(xué)習(xí)控制律的基礎(chǔ)上設(shè)置合理的切換邏輯，使信號周期的估計值不斷更新，最終達(dá)到合理的估計值，以使系統(tǒng)跟蹤誤差最終收斂到零。利用切換自適應(yīng)學(xué)習(xí)控制律解決了一類帶有周期未知時變參數(shù)的非線性系統(tǒng)的