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基于不确定性的高超声速飞行器动态面自适应反演控制系统设计

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宇航学报 2010年第11期31卷 2550-2556页

作者：陈洁周绍磊宋召青海军航空工程学院控制工程系烟台264001

针对飞行器非线性动力学系统具有不确定项情况,研究了高超声速飞行器的飞行控制系统设计问题。由于动力学系统中存在线性参数不确定项和由于高速高热造成的未建模动态时,论文将研究对象扩展为控制矩阵中含有线性参数不确定系统,同时放... 详细信息

针对飞行器非线性动力学系统具有不确定项情况,研究了高超声速飞行器的飞行控制系统设计问题。由于动力学系统中存在线性参数不确定项和由于高速高热造成的未建模动态时,论文将研究对象扩展为控制矩阵中含有线性参数不确定系统,同时放宽了现有文献中许多苛刻的条件,如匹配条件、增长条件等,用自适应调节函数补偿系统不确定性带来的影响,设计鲁棒项函数解决了逼近误差的影响问题,通过引入投影算子避免了可能出现的控制器奇异问题。在自适应反演设计时,采用动态面设计方法,引入一阶滤波器,得到虚拟控制量的微分,消除传统反演设计中的"项数膨胀"的问题,用Lyapunov稳定性定理保证误差一致有界。仿真实验验证了该算法的有效性。

关键词：高超声速飞行器不确定性动态面自适应反演

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受限指令预设性能自适应反演控制器设计

控制与决策 2017年第7期32卷 1253-1258页

作者：张杨胡云安海军航空工程学院青岛校区山东青岛266041 海军航空工程学院控制工程系山东烟台264001

针对一类含参数不确定性的输入和状态受限的非线性系统,提出一种受限指令预设性能自适应反演控制器设计方法.采用自适应反演方法,同时考虑输入和状态受限构建受限指令滤波器,以解决"计算膨胀"的问题;引入伪控制减缓方法对误差进行补偿;... 详细信息

针对一类含参数不确定性的输入和状态受限的非线性系统,提出一种受限指令预设性能自适应反演控制器设计方法.采用自适应反演方法,同时考虑输入和状态受限构建受限指令滤波器,以解决"计算膨胀"的问题;引入伪控制减缓方法对误差进行补偿;最后考虑了补偿跟踪误差的瞬态性能.通过Lyapunov理论对所设计的控制器进行稳定性分析,并通过仿真实例验证了所提出方法的正确性和有效性.

关键词：非线性系统受限指令预设性能自适应反演

基于径向小波神经网络的混沌系统鲁棒自适应反演控制

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物理学报 2012年第3期61卷 64-70页

作者：缪志强王耀南湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

设计了一种具有自适应性和鲁棒性的反演控制律,实现了对含有系统不确定性的类Rossler系统的控制.首先通过小波神经网络辨识系统的非线性部分,将系统转化为含有结构不确定性和参数不确定性的参数化模型;然后,对于系统中的参数不确定性,... 详细信息

设计了一种具有自适应性和鲁棒性的反演控制律,实现了对含有系统不确定性的类Rossler系统的控制.首先通过小波神经网络辨识系统的非线性部分,将系统转化为含有结构不确定性和参数不确定性的参数化模型;然后,对于系统中的参数不确定性,设计自适应控制律,在线估计未知参数;对于系统中的结构不确定性,设计鲁棒控制律,使得系统具有鲁棒性.最后,通过仿真实现,验证了以上控制方法的有效性.

关键词：自适应反演混沌控制小波神经网络鲁棒性

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永磁球形电机的自适应反演滑模控制

南京航空航天大学学报 2014年第1期46卷 59-64页

作者：过希文王群京李国丽钱喆文彦赵双双安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601 安徽大学高节能电机及其控制技术国家地方联合工程实验室合肥230601 安徽大学工业节电与电能质量控制协同创新中心合肥230601 安徽大学教育部电能质量工程研究中心合肥230601

针对非线性、强耦合、直驱型的永磁球形电机动力学系统,设计了一种自适应反演滑模控制器。首先,通过拉格朗日第二方程以及卡尔丹角坐标变换建立永磁球形电机的转子动力学方程。然后,将反演设计方法和滑模控制有机结合抑制外界扰动和参... 详细信息

针对非线性、强耦合、直驱型的永磁球形电机动力学系统,设计了一种自适应反演滑模控制器。首先,通过拉格朗日第二方程以及卡尔丹角坐标变换建立永磁球形电机的转子动力学方程。然后,将反演设计方法和滑模控制有机结合抑制外界扰动和参数摄动的影响。其中,基于类李雅普诺夫方法获得外界扰动上界的自适应律,并采用一种新颖的趋近律消除抖振问题。最后,仿真结果对比证实:该控制器不仅能保证永磁球形电机动力学系统高精度的轨迹跟踪、快速的动态响应,而且对外界扰动具有较强的鲁棒性。

关键词：永磁球形电机自适应反演滑模控制动力学建模

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水雷出水突变非线性滑模自适应反演弹道控制

信息与控制 2012年第6期41卷 687-694页

作者：肖敏史忠科三峡大学计算机与信息学院湖北宜昌443002 西北工业大学自动化学院陕西西安710072

针对水雷攻击空中目标时出水瞬间数学模型发生突变、速度变化大,引起大范围参数变化问题,提出了突变过程非线性滑模和自适应反演控制方法.将参数自适应调整与变结构控制相结合,设计了弹道状态变化非线性跟踪控制器,此时系统动态由弹道... 详细信息

针对水雷攻击空中目标时出水瞬间数学模型发生突变、速度变化大,引起大范围参数变化问题,提出了突变过程非线性滑模和自适应反演控制方法.将参数自适应调整与变结构控制相结合,设计了弹道状态变化非线性跟踪控制器,此时系统动态由弹道特性参考模型来预测和调节,简化了切换函数设计,克服了模型参数变化的敏感性.通过出水攻击弹道控制系统实验,验证了此方法的适用性.实验和仿真数据表明,所设计的控制系统适用于出水突变过程,并对系统参数摄动和干扰具有较强的鲁棒性.

关键词：自适应控制出水突变非线性滑模控制自适应反演弹道控制

基于RBF神经网络的自适应反演大机动飞行控制器设计

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电光与控制 2013年第5期20卷 63-68页

作者：冯福沁张胜修曹立佳王林旭赵炜第二炮兵工程大学控制工程系中国人民解放军96317部队

针对飞行器在大机动飞行过程中气动参数不确定、外部未知干扰因素较多及系统建模可能存在误差等问题,设计了一种基于RBF神经网络的非线性自适应反演控制器。飞行器大机动飞行过程中的广义不确定性由RBF神经网络在线逼近,神经网络权值矩... 详细信息

针对飞行器在大机动飞行过程中气动参数不确定、外部未知干扰因素较多及系统建模可能存在误差等问题,设计了一种基于RBF神经网络的非线性自适应反演控制器。飞行器大机动飞行过程中的广义不确定性由RBF神经网络在线逼近,神经网络权值矩阵通过自适应律在线更新。反演设计过程中对虚拟控制律的反复求导带来的"项数膨胀"问题,通过引入一阶滤波器来解决。通过构造Lyapunov函数,证明了闭环系统所有信号均有界,并且跟踪误差指数收敛到零的一个小邻域内。对某飞行器进行了大机动飞行仿真,结果表明该控制器具有良好的跟踪效果和鲁棒性。

关键词： RBF神经网络自适应反演大机动飞行

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轮式移动焊接机器人自适应反演滑模控制

火力与指挥控制 2018年第7期43卷 65-70页

作者：张森张元亨普杰信金超杨婷婷河南科技大学信息工程学院河南洛阳471023

针对带有未知参数和有界干扰的非完整轮式移动焊接机器人的轨迹跟踪控制问题,从移动焊接机器人的运动学和动力学模型出发,结合自适应反演方法,提出了一种新型滑模变结构控制策略。采用滑模控制算法来抑制有界干扰,反演方法来提高系统的... 详细信息

针对带有未知参数和有界干扰的非完整轮式移动焊接机器人的轨迹跟踪控制问题,从移动焊接机器人的运动学和动力学模型出发,结合自适应反演方法,提出了一种新型滑模变结构控制策略。采用滑模控制算法来抑制有界干扰,反演方法来提高系统的全局渐进稳定性,根据Lyapunov稳定性理论,将移动焊接机器人系统分成多个稳定的子系统,设计自适应控制律实现对总不确定上界的估计从而减弱系统的抖振,使参数摄动及外部扰动存在的情况下系统跟踪误差依旧收敛,满足了轨迹跟踪控制的要求。将提出的控制策略与常规的滑模控制算法进行对比分析,仿真结果表明了该控制策略的有效性。

关键词：轨迹跟踪自适应反演滑模变结构有界干扰 Lyapunov稳定性理论

基于自适应反演滑模的键合线缠绕张力控制方法

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河南理工大学学报（自然科学版） 2023年第6期42卷 103-109页

作者：李长有陈方静王耿魏维宁闫勇刚河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454000 河南理工大学精密工程研究所河南焦作454000

针对键合线缠绕运动存在耦合性强和张力波动等问题,提出一种自适应反演滑模控制方法应用于缠绕控制系统。该方法依据反演的控制思想将复杂系统分解成不超过系统阶数的子系统,然后从系统的最低阶次系统方程开始,引入虚拟控制量,结合滑模... 详细信息

针对键合线缠绕运动存在耦合性强和张力波动等问题,提出一种自适应反演滑模控制方法应用于缠绕控制系统。该方法依据反演的控制思想将复杂系统分解成不超过系统阶数的子系统,然后从系统的最低阶次系统方程开始,引入虚拟控制量,结合滑模控制定义逐步设计满足要求的虚拟控制,最终设计出系统的实际控制方法。同时采用自适应算法对不确定性参数进行估计,根据Lyapunov稳定性理论设计参数自适应率,并设计模糊逼近作为滑模控制器中的切换控制项,从而保证系统稳定性。通过分析摆角波动与响应时间数据,发现采用自适应反演滑模控制能提高系统稳定性。比较自适应反演滑模控制与常用的模糊PID控制算法,结果表明,在键合线缠绕运动中,自适应反演滑模控制的张力摆杆摆角波动控制在±1.4°内,优于常规模糊PID的,能更有效地控制张力输出。

关键词：键合线张力控制器自适应反演滑模模糊逼近

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基于自适应反演的电液伺服系统设计

机床与液压 2007年第5期35卷 117-118,121页

作者：张伟袁朝辉穆旭孙灿龙西北工业大学自动化学院陕西西安710072 西安精密机械研究所昆明分部云南昆明650118

研究了电液位置伺服系统的自适应反演控制策略。针对电液位置系统的非线性数学模型,采用反演设计算法并设计GCMAC神经网络逼近系统不确定性,从前向后逐步递推得到了系统的控制Lyapunov函数。基于Lyapunov稳定性理论,给出了鲁棒自适应控... 详细信息

研究了电液位置伺服系统的自适应反演控制策略。针对电液位置系统的非线性数学模型,采用反演设计算法并设计GCMAC神经网络逼近系统不确定性,从前向后逐步递推得到了系统的控制Lyapunov函数。基于Lyapunov稳定性理论,给出了鲁棒自适应控制律和GCMAC神经网络权值调整算法,确保系统稳定且输出跟踪误差渐近收敛于零。仿真结果证明了该控制策略的有效性。

关键词：电液位置伺服系统非线性自适应反演神经网络输出跟踪