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具有执行器故障的不确定多智能体系统自适应动态面控制

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控制理论与应用 2021年第9期38卷 1452-1465页

作者：林曼菲张天平扬州大学信息工程学院自动化专业部江苏扬州225127

本文研究了一类具有输入量化、未建模动态和执行器故障的非线性多智能体系统的一致跟踪问题.引入一个可量测的动态信号消除未建模动态对系统的影响.利用Young’s不等式和高斯函数的性质,有效地处理了多智能体邻居节点在设计的第一步中... 详细信息

本文研究了一类具有输入量化、未建模动态和执行器故障的非线性多智能体系统的一致跟踪问题.引入一个可量测的动态信号消除未建模动态对系统的影响.利用Young’s不等式和高斯函数的性质,有效地处理了多智能体邻居节点在设计的第一步中对子系统的耦合作用.通过将滞回量化器表示为具有有界系数和有界扰动的输入线性函数,并利用动态面控制方法,提出一种自适应神经网络动态面控制方案,简化了控制器的设计,保证了闭环系统的所有信号都是半全局一致终结有界的,所有跟随者都能实现期望的一致性.最后,仿真结果验证了所提出的自适应控制策略的有效性.

关键词：多智能体系统执行器故障输入量化动态面控制未建模动态

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基于不变流形的高超声速飞行器动态面控制

北京航空航天大学学报 2014年第11期40卷 1595-1601页

作者：后德龙陈彬王青董朝阳北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室北京100191 北京宇航系统工程研究所北京100076 北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

针对存在未知气动参数的吸气式高超声速飞行器纵向运动控制问题,提出一种基于不变流形的自适应动态面控制方法.通过合理假设将高超声速飞行器纵向模型分解为弹道倾角回路和速度回路,分别实现对弹道倾角和速度参考指令的跟踪.弹道倾角回... 详细信息

针对存在未知气动参数的吸气式高超声速飞行器纵向运动控制问题,提出一种基于不变流形的自适应动态面控制方法.通过合理假设将高超声速飞行器纵向模型分解为弹道倾角回路和速度回路,分别实现对弹道倾角和速度参考指令的跟踪.弹道倾角回路被表达为严反馈形式进行控制器设计.采用基于不变流形的自适应方法实现了对未知参数的估计.所提出的自适应动态面控制方案能保证未知参数估计误差全局一致稳定和闭环系统全局有界稳定,且估计器和控制器设计不存在耦合,因此参数设计更加容易.仿真结果验证了该控制方法在参数估计方面的显著优势和良好的闭环系统性能.

关键词：高超声速飞行器跟踪控制自适应估计动态面控制不变流形

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改进的非线性鲁棒自适应动态面控制

控制与决策 2008年第8期23卷 938-943页

作者：周丽姜长生南京航空航天大学自动化学院南京210016

针对不确定多输入多输出严格反馈块控非线性系统,提出一种鲁棒自适应动态面控制方法.该方法在反推自适应神经网络控制中引入动态面控制简化控制律,同时对自适应律进行改进以改善系统的过渡过程动态品质,保证了系统在简化的控制律下仍具... 详细信息

针对不确定多输入多输出严格反馈块控非线性系统,提出一种鲁棒自适应动态面控制方法.该方法在反推自适应神经网络控制中引入动态面控制简化控制律,同时对自适应律进行改进以改善系统的过渡过程动态品质,保证了系统在简化的控制律下仍具有良好的动态特性.通过Lyapunov方法证明了闭环系统所有信号均有界,系统的跟踪误差指数收敛到有界紧集内.最后给出的某新型战斗机六自由度仿真结果表明了该方法的有效性.

关键词：鲁棒自适应控制动态面控制 RBF神经网络多输入多输出新型战斗机

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一类非线性时滞系统的自适应模糊动态面控制

自动化学报 2011年第1期37卷 83-91页

作者：贾涛刘军钱富才西安理工大学自动化与信息工程学院西安710048

针对一类具有未知方向增益函数的严格反馈非线性时滞系统,提出了一种自适应模糊动态面控制(Dynamic surface control,DSC)算法.通过利用DSC设计技术和Lyapunov-Krasovskii函数,该算法不仅克服了计算膨胀的问题,而且补偿了未知的时滞.采... 详细信息

针对一类具有未知方向增益函数的严格反馈非线性时滞系统,提出了一种自适应模糊动态面控制(Dynamic surface control,DSC)算法.通过利用DSC设计技术和Lyapunov-Krasovskii函数,该算法不仅克服了计算膨胀的问题,而且补偿了未知的时滞.采用Nussbaum函数解决了虚拟控制增益的符号问题,并且避免了控制器的奇异性.所设计的控制器保证了闭环系统所有的状态和信号是半全局有界的,并且通过选择合适的设计参数可使跟踪误差为任意小.仿真结果表明了所提出控制器的有效性.

关键词：自适应控制时滞模糊系统动态面控制

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燃料-汽压系统锅炉蒸汽压力动态面控制

中国电机工程学报 2012年第26期32卷 103-108,154页

作者：崔志强刘吉臻中国电力投资集团公司科技环保信息部北京市海淀区100033 华北电力大学自动化系北京市昌平区102206

锅炉蒸汽压力是表征锅炉运行状态的重要参数。针对燃料–汽压系统,提出一种新颖的动态面控制方法,控制系统中只采用了锅炉蒸汽压力信号。将拟合得到的燃料-汽压对象的数学模型转化为状态方程;采用锅炉蒸汽压力信号构造状态观测器对状态... 详细信息

锅炉蒸汽压力是表征锅炉运行状态的重要参数。针对燃料–汽压系统,提出一种新颖的动态面控制方法,控制系统中只采用了锅炉蒸汽压力信号。将拟合得到的燃料-汽压对象的数学模型转化为状态方程;采用锅炉蒸汽压力信号构造状态观测器对状态进行估计;利用动态面控制方法设计控制器,由于引入一阶低通滤波器,动态面控制克服了传统反演方法的"微分爆炸"现象;通过Lyapunov稳定性分析方法证明闭环系统的信号半全局一致有界,并且跟踪误差可以通过调节控制参数达到任意小。仿真结果表明锅炉蒸汽压力能够较快跟踪给定信号,证明了该控制方法的有效性。

关键词：锅炉燃料-汽压系统观测器动态面控制低通滤波器稳定性分析

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高阶非线性时滞系统的神经网络动态面控制

系统工程与电子技术 2014年第6期36卷 1152-1161页

作者：邓涛姚宏杜军姜久龙空军工程大学航空航天工程学院陕西西安710038 空军西安飞行学院陕西西安710300 空军工程大学理学院陕西西安710051

针对一类具有未知时变时滞的不确定高阶非线性系统,基于增加幂次积分方法,提出了一种非光滑状态反馈自适应神经网络动态面控制设计方案。通过构造适当的Lyapunov-Krasovskii泛函处理了未知时变时滞不确定项;通过利用神经网络权值范数的... 详细信息

针对一类具有未知时变时滞的不确定高阶非线性系统,基于增加幂次积分方法,提出了一种非光滑状态反馈自适应神经网络动态面控制设计方案。通过构造适当的Lyapunov-Krasovskii泛函处理了未知时变时滞不确定项;通过利用神经网络权值范数的适当形式幂次函数,将神经网络用于对在单步递推中所构造的未知函数进行建模;采用动态面技术,解决了"微分爆炸"问题。所提控制方案能够保证闭环控制系统的状态量和跟踪误差半全局一致终结有界。最后,仿真算例结果表明了该方案的有效性。

关键词：时变时滞高阶非线性系统增加幂次积分方法反推控制神经网络动态面控制

基座、臂杆全弹性空间机器人抗死区动态面控制

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哈尔滨工程大学学报 2019年第12期40卷 2063-2069页

作者：黄小琴陈力福州大学机械工程及自动化学院福建福州350116 福建省高端装备制造协同创新中心福建福州350116

为了抑制漂浮基空间机器人的弹性基座与柔性臂杆的振动及避免关节力矩输出死区的影响,探讨了基座、臂杆全弹性漂浮基空间机器人系统存在关节力矩输出死区时的轨迹跟踪及双重柔性抑振问题。将弹性基座与臂杆间的连接视为弹簧连接,结合假... 详细信息

为了抑制漂浮基空间机器人的弹性基座与柔性臂杆的振动及避免关节力矩输出死区的影响,探讨了基座、臂杆全弹性漂浮基空间机器人系统存在关节力矩输出死区时的轨迹跟踪及双重柔性抑振问题。将弹性基座与臂杆间的连接视为弹簧连接,结合假设模态法,推导出系统的动力学方程。应用奇异摄动方法,将系统分解慢变、快变子系统,分别表示刚性运动、基座弹性与双柔杆振动。对于慢变子系统,针对系统存在死区的情况,设计了基于自适应高斯基模糊的动态面控制器。动态面的引入避免了反演法引起的计算膨胀,减少了计算量;模糊逻辑函数逼近了含有死区误差和外部干扰在内的动力学不确定项;针对快变子系统,采用线性二次型最优控制以抑制基座与双杆的柔性振动并利用Matlab进行仿真验证。仿真结果表明:所设计的控制方案使得基座姿态与两臂杆相对转角收敛到期望角度,基座位移与臂杆的一、二阶振动模态收敛到零。

关键词：基座弹性双柔杆空间机器人奇异摄动法关节力矩输出死区动态面控制双重振动抑制

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含LESO的高超声速飞行器动态面控制

宇航学报 2017年第8期38卷 830-838页

作者：杨文骏张科王佩航天飞行动力学技术重点实验室西安710072 西北工业大学航天学院西安710072

针对含模型不确定性和外部扰动的高超声速飞行器(HFV)巡航飞行的控制问题,提出一种基于线性扩张状态观测器(LESO)的动态面控制方法。首先,建立高超声速飞行器的纵向运动模型,并采用非线性动态逆(NDI)技术实现了飞行器速度和高度通道的解... 详细信息

针对含模型不确定性和外部扰动的高超声速飞行器(HFV)巡航飞行的控制问题,提出一种基于线性扩张状态观测器(LESO)的动态面控制方法。首先,建立高超声速飞行器的纵向运动模型,并采用非线性动态逆(NDI)技术实现了飞行器速度和高度通道的解耦;其次结合传统反演设计方法,采用基于反双曲正弦函数的跟踪微分器(IHSTD)求取虚拟控制量的微分信号,避免了"微分爆炸"的问题;然后设计了LESO,能够实现对模型不确定项和外部扰动组成的"总和扰动"的精确估计,进而在控制器中动态补偿,大幅增强了系统的扰动抑制能力;最后,采用Lyapunov稳定性理论对所提出的控制方法进行了稳定性分析。本文所提出的控制方法保证了系统的渐近稳定性和较强的鲁棒性,仿真结果校验了本文所设计控制器的有效性。

关键词：高超声速飞行器(HFV) 跟踪微分器线性扩张状态观测器(LESO) 扰动抑制动态面控制鲁棒性

一类不确定非线性系统的自适应支持向量回归建模与动态面控制

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控制与决策 2019年第1期34卷 63-71页

作者：陈强楼成林南余荣陶亮浙江工业大学信息工程学院杭州310013

针对一类非线性严格反馈系统,提出一种基于自适应支持向量回归的动态面控制方法.首先,将支持向量回归的核函数在核宽度以及支持向量估计值处进行一阶泰勒展开,使其能够对核宽度和支持向量进行线性化表示;然后,利用支持向量回归对系统未... 详细信息

针对一类非线性严格反馈系统,提出一种基于自适应支持向量回归的动态面控制方法.首先,将支持向量回归的核函数在核宽度以及支持向量估计值处进行一阶泰勒展开,使其能够对核宽度和支持向量进行线性化表示;然后,利用支持向量回归对系统未知动态建模,并基于建模结果设计虚拟控制器和控制器,同时,为提高建模精度,在控制器设计中增加系统状态及其跟踪误差的预测变量,并根据预测误差设计参数自适应律;最后,基于李雅普诺夫定理给出系统一致最终有界的分析.仿真结果表明,所提出的方法能有效减小建模误差并提高跟踪精度.

关键词：支持向量回归严格反馈系统预测误差动态面控制参数自适应律