幾類非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)Backstepping神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制.pdf

1、非線性控制理論一直是近二十年來自動化控制領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)課題之一，尤其是將Backstepping設(shè)計(jì)方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近理論有機(jī)結(jié)合的自適應(yīng)Backstepping神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法更是受到了眾多研究者的廣泛關(guān)注，也已經(jīng)取得了很大進(jìn)展，但仍然有很多問題有待于進(jìn)一步研究和探討.本論文旨在研究自適應(yīng)Backstepping神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法在隨機(jī)非線性和離散時(shí)間非線性系統(tǒng)領(lǐng)域中的推廣，結(jié)合隨機(jī)微分方程穩(wěn)定性理論、時(shí)滯泛函微分方程穩(wěn)定性理論以及關(guān)聯(lián)

2、大系統(tǒng)的分散控制理論等，對幾類隨機(jī)非線性系統(tǒng)和離散時(shí)間非線性系統(tǒng)的輸出反饋控制和跟蹤控制問題進(jìn)行了研究，其主要成果可概括如下：
　　 1.利用圓盤判據(jù)，在隨機(jī)非線性系統(tǒng)中引入一種新的非線性觀測器以估計(jì)系統(tǒng)的不可測狀態(tài)，對具有不可測狀態(tài)的嚴(yán)格反饋隨機(jī)非線性系統(tǒng)設(shè)計(jì)輸出反饋控制器.這種非線性觀測器的主要優(yōu)點(diǎn)在于不但可以去掉一般輸出反饋設(shè)計(jì)中對系統(tǒng)狀態(tài)依賴的非線性函數(shù)的Lipschitz限制條件，而且可以避免傳統(tǒng)線性觀測器所帶來的高增

3、益問題，論文的主要工作都是基于這種方法展開的。
　　 2.結(jié)合自適應(yīng)Backstepping神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法和非線性觀測器設(shè)計(jì)技術(shù)，解決了一類具有不可測狀態(tài)的不確定隨機(jī)非線性嚴(yán)格反饋系統(tǒng)的輸出反饋鎮(zhèn)定問題.通過構(gòu)造一個狀態(tài)四次、參數(shù)二次的Lyapunov函數(shù)，證明了閉環(huán)系統(tǒng)依概率漸近穩(wěn)定，并且這里僅采用一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償所有的輸出依賴的未知非線性上界函數(shù)，簡化了現(xiàn)有的一些自適應(yīng)Backstepping神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)計(jì)方法。

4、　　 3.將自適應(yīng)Backstepping神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法推廣到隨機(jī)非線性時(shí)滯系統(tǒng).首先，研究一類具有時(shí)變時(shí)滯的不確定隨機(jī)非線性嚴(yán)格反饋系統(tǒng)的輸出反饋鎮(zhèn)定問題，基于圓盤判據(jù)和自適應(yīng)Backstepping神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法，引入非線性觀測器并最終整合系統(tǒng)所有的輸出依賴的未知上界函數(shù)而僅采用一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加以補(bǔ)償，從而去掉了要求輸出依賴的非線性上界函數(shù)已知的限制.然后，將這種思想進(jìn)一步延伸到一類同時(shí)具有離散和分布時(shí)變時(shí)滯的不確定隨機(jī)非線性嚴(yán)

5、格反饋系統(tǒng)的自適應(yīng)輸出反饋鎮(zhèn)定問題。
　　 4.將自適應(yīng)Backstepping神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法延伸到隨機(jī)非線性關(guān)聯(lián)大系統(tǒng).首先，采用分散的非線性觀測器估計(jì)不可測的系統(tǒng)狀態(tài)，并結(jié)合Backstepping技術(shù)，對每一個子系統(tǒng)引入一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償依賴于該子系統(tǒng)輸出所有未知上界函數(shù)，解決了隨機(jī)非線性關(guān)聯(lián)大系統(tǒng)的分散鎮(zhèn)定問題.其次，通過構(gòu)造狀態(tài)四次、參數(shù)二次的Lyapunov-Krasovskii泛函，并結(jié)合Young不等式放大技巧將

6、耦合項(xiàng)的作用歸結(jié)到各個子系統(tǒng)中，克服了It(o)項(xiàng)、時(shí)滯項(xiàng)以及各子系統(tǒng)間耦合作用給控制器設(shè)計(jì)帶來的困難，解決了隨機(jī)非線性時(shí)滯關(guān)聯(lián)大系統(tǒng)的自適應(yīng)輸出反饋分散鎮(zhèn)定問題。
　　 5.研究了一類未知時(shí)變非線性離散時(shí)間系統(tǒng)的自適應(yīng)跟蹤控制問題.結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近技術(shù)和傅里葉級數(shù)展開的方法，將其轉(zhuǎn)化為一類相對簡單的具有未知常值參數(shù)的線性參數(shù)化嚴(yán)格反饋系統(tǒng)，進(jìn)而利用已有的非線性離散時(shí)間Backstepping設(shè)計(jì)方法對新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)自適應(yīng)控制器，