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不确定时变系统的鲁棒学习控制算法

控制理论与应用 2010年第3期27卷 323-328页

作者：刘利孙明轩浙江工业大学信息工程学院浙江杭州310023

研究不确定性时变系统在有限时间区间上重复作业和在无限时间区间上周期作业的跟踪控制问题.基于Lyapunov-like方法,给出了形式简单的鲁棒迭代学习控制和鲁棒重复控制两种算法.两种学习算法均可弥补单一控制算法的缺陷,鲁棒控制部分被... 详细信息

研究不确定性时变系统在有限时间区间上重复作业和在无限时间区间上周期作业的跟踪控制问题.基于Lyapunov-like方法,给出了形式简单的鲁棒迭代学习控制和鲁棒重复控制两种算法.两种学习算法均可弥补单一控制算法的缺陷,鲁棒控制部分被用来保证闭环系统中所有变量的有界性,学习控制部分可有效消除系统跟踪误差,改善系统的跟踪性能.仿真结果验证了两种学习算法的有效性.

关键词：迭代学习控制重复控制鲁棒控制收敛性

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学习辨识:最小二乘算法及其重复一致性

自动化学报 2012年第5期38卷 698-706页

作者：孙明轩毕宏博浙江工业大学信息工程学院杭州310023

针对重复时变系统,提出学习辨识方法用于估计系统的时变参数.讨论了有限时间作业区间上重复运行的时变系统以及周期时变系统两种情形.文中给出最小二乘学习算法的推导过程,并分析了所提算法的收敛性.结果表明,当重复持续激励条件成立时... 详细信息

针对重复时变系统,提出学习辨识方法用于估计系统的时变参数.讨论了有限时间作业区间上重复运行的时变系统以及周期时变系统两种情形.文中给出最小二乘学习算法的推导过程,并分析了所提算法的收敛性.结果表明,当重复持续激励条件成立时,提出的学习算法具有重复一致性,能够给出时变参数的完全估计.通过数值算例进一步验证了学习算法的有效性.

关键词：学习辨识最小二乘法随机时变系统重复一致性

非线性离散时间系统迭代学习控制的稳定性分析

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自动化学报 1998年第6期24卷 811-815页

作者：孙明轩西安工业学院电子工程系

讨论了初始偏移对于非线性离散时间系统迭代学习控制性能的影响．提出描述选择学习控制算法的学习律，并给出保证系统稳定性的充分条件．

关键词：稳定性迭代学习控制非线性离散时间系统

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非线性不确定系统准最优学习控制

自动化学报 2015年第9期41卷 1659-1668页

作者：严求真孙明轩浙江工业大学信息工程学院杭州310023 浙江水利水电学院信息工程学院杭州310018

针对不确定非线性系统,提出准最优学习控制方法,解决参数与非参数不确定特性同时存在情形下的轨迹跟踪问题.给出迭代学习与重复学习两种控制策略,根据Sontag公式解决标称系统的优化控制,并以鲁棒学习手段处理参数与非参数不确定特性.提... 详细信息

针对不确定非线性系统,提出准最优学习控制方法,解决参数与非参数不确定特性同时存在情形下的轨迹跟踪问题.给出迭代学习与重复学习两种控制策略,根据Sontag公式解决标称系统的优化控制,并以鲁棒学习手段处理参数与非参数不确定特性.提出断续函数连续化方案,以避免传统Sontag公式在实现时可能存在的颤振问题.分析证明经过足够多次迭代或足够多个周期的重复运行后,闭环系统可实现系统状态以预设精度跟踪参考信号.仿真结果表明所设计学习系统在收敛速度方面快于非优化设计.

关键词：准最优非线性控制学习控制参数化非参数不确定性

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迭代学习控制系统的误差跟踪设计方法

自动化学报 2013年第3期39卷 251-262页

作者：孙明轩严求真浙江工业大学信息工程学院杭州310023

提出能够实现期望误差轨迹完伞跟踪的迭代学习控制系统设计方法,旨在放宽常规迭代学习控制方法的初始定位条件,在每次迭代时允许初值定位在任意位置.这种方法对于预先给定的期望误差轨迹,经迭代学习,使得实际跟踪误差收敛于预定的误差轨... 详细信息

提出能够实现期望误差轨迹完伞跟踪的迭代学习控制系统设计方法,旨在放宽常规迭代学习控制方法的初始定位条件,在每次迭代时允许初值定位在任意位置.这种方法对于预先给定的期望误差轨迹,经迭代学习,使得实际跟踪误差收敛于预定的误差轨迹,这样,预设的误差轨迹即最终形成的误差轨迹.针对常参数、时变参数以及复合参数三种情形,分别采用类Lyapunov方法设计迭代学习控制系统.所设计的未含/含限幅作用的参数学习律,能够使得跟踪误差轨迹在整个作业区间上与预定轨迹完伞吻合,并保证系统中所有信号的有界性.给出的仿真结果表明所提方法的有效性.

关键词：初值问题收敛性迭代学习控制类Lyapunov方法

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初态学习下的迭代学习控制

控制与决策 2007年第8期22卷 848-852页

作者：孙明轩浙江工业大学信息工程学院杭州310032

提出一种新的初态学习律,以放宽常规迭代学习控制方法的初始定位条件.它允许一定的定位误差,在迭代中不需要定位在某一具体位置上,使得学习控制系统具有鲁棒收敛性.针对二阶LTI系统,给出了输入学习律及初态学习律的收敛性充分条件.依据... 详细信息

提出一种新的初态学习律,以放宽常规迭代学习控制方法的初始定位条件.它允许一定的定位误差,在迭代中不需要定位在某一具体位置上,使得学习控制系统具有鲁棒收敛性.针对二阶LTI系统,给出了输入学习律及初态学习律的收敛性充分条件.依据收敛性条件,学习增益的选取需系统矩阵的估计值,但在一定建模误差下,仍能保证算法的收敛性.所提出的初态学习律本身及其收敛性条件均与输入矩阵无关.

关键词：迭代学习控制初态学习初始条件收敛性

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多变量非线性系统的变阶采样迭代学习控制

自动化学报 2013年第7期39卷 1027-1036页

作者：孙明轩李芝乐朱胜浙江工业大学信息工程学院杭州310023 浙江大学城市学院杭州310015

针对存在初态误差的情形,提出多变量非线性系统的变阶采样迭代学习控制方法.相对固定阶迭代学习算法,变阶算法可有效降低跟踪误差.对变阶采样迭代学习算法进行了收敛性分析,推导出收敛充分条件.给出了变阶学习的两种实现策略-DD(Direct ... 详细信息

针对存在初态误差的情形,提出多变量非线性系统的变阶采样迭代学习控制方法.相对固定阶迭代学习算法,变阶算法可有效降低跟踪误差.对变阶采样迭代学习算法进行了收敛性分析,推导出收敛充分条件.给出了变阶学习的两种实现策略-DD(Direct division)和DIP(Division in phases)策略.数值仿真表明,基于DIP策略的变阶采样迭代学习算法在获得较高的控制精度的同时,具有较快的收敛速度.

关键词：多变量系统采样系统初始修正作用变阶迭代学习控制

基于S类函数的严格反馈非线性周期系统的自适应控制

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自动化学报 2010年第8期36卷 1137-1143页

作者：朱胜孙明轩何熊熊浙江工业大学信息工程学院杭州310023

针对一类严格反馈非线性周期系统,在周期非线性可时变参数化的条件下设计自适应控制器.通过将周期时变参数展开成傅里叶级数,并采用微分自适应律估计未知系数,进行控制器反推设计.引入S类函数,并在控制器设计中应用S类函数处理截断误差... 详细信息

针对一类严格反馈非线性周期系统,在周期非线性可时变参数化的条件下设计自适应控制器.通过将周期时变参数展开成傅里叶级数,并采用微分自适应律估计未知系数,进行控制器反推设计.引入S类函数,并在控制器设计中应用S类函数处理截断误差项对系统跟踪性能的影响,同时,S类函数能确保虚拟控制的可微.给出几种不同的S类函数设计,分析比较将其应用于控制器设计时产生的不同效果.理论分析与仿真结果表明,提出的控制方法能够实现系统输出跟踪期望轨迹,且闭环系统所有信号有界.

关键词：非线性周期系统自适应控制 S类函数严格反馈非线性系统反推设计

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注塑机注射速度的离散预期学习控制

机械工程学报 2007年第6期43卷 41-47页

作者：崔彩莲孙明轩浙江工业大学信息工程学院杭州310014

针对注塑成形过程的重复运行特性,采用离散预期学习控制方法对注射阶段的关键变量注射速度进行控制。针对离散化后的注塑机注射速度模型,根据收敛性条件以两步法设计预期学习控制中的两个参数——超前步长与学习增益,并与连续预期学习... 详细信息

针对注塑成形过程的重复运行特性,采用离散预期学习控制方法对注射阶段的关键变量注射速度进行控制。针对离散化后的注塑机注射速度模型,根据收敛性条件以两步法设计预期学习控制中的两个参数——超前步长与学习增益,并与连续预期学习控制作了比较。当收敛性条件不能在整个频段内满足时,利用DFT/IDFT截断可学习频段外的频率信号,保证跟踪误差单调收敛,并在离散频域内讨论测量噪声存在及初始定位不可重置时学习算法的跟踪性能。仿真结果表明,对于给定的期望注射速度曲线,该方法能得到比P型、D型迭代学习控制(ILC)更满意的跟踪性能,且具干扰抑制能力。

关键词：预期学习控制注塑机注射速度离散时间频域