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非线性增益递归滑模动态面自适应NN控制

自动化学报 2014年第10期40卷 2193-2202页

作者：刘希孙秀霞刘树光徐嵩程志浩空军工程大学航空航天工程学院西安710038

针对一类严反馈非线性不确定系统的跟踪控制问题,提出一种非线性增益递归滑模动态面(Dynamic surface control,DSC)自适应控制方法.通过设计一个新的非线性增益函数,并构造递归滑模动态面的控制策略和新的Lyapunov函数,同时利用神经网... 详细信息

针对一类严反馈非线性不确定系统的跟踪控制问题,提出一种非线性增益递归滑模动态面(Dynamic surface control,DSC)自适应控制方法.通过设计一个新的非线性增益函数,并构造递归滑模动态面的控制策略和新的Lyapunov函数,同时利用神经网络在线逼近系统不确定项,该方法有效解决了具有输入饱和约束条件下系统控制精度与动态品质间的矛盾,增强了控制器对其自身参数摄动的非脆弱性.理论证明了闭环系统所有状态是半全局一致最终有界的,且跟踪误差可收敛至任意小.

关键词：动态面控制滑模控制非线性增益输入饱和

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基于ATSMC的破障武器随动系统控制研究

火炮发射与控制学报 2024年第1期45卷 87-94页

作者：肖顺志高强侯远龙符伟鹏闫智聪南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

针对电动缸驱动的车载破障武器随动系统控制问题,提出了一种基于指数收敛的干扰观测器和反正切滑模控制器的方法。研究了电动缸传动时系统具有的非线性增益,推导了电动缸机构的变传动比和变负载力矩的公式。为了对随动系统进行位置和速... 详细信息

针对电动缸驱动的车载破障武器随动系统控制问题,提出了一种基于指数收敛的干扰观测器和反正切滑模控制器的方法。研究了电动缸传动时系统具有的非线性增益,推导了电动缸机构的变传动比和变负载力矩的公式。为了对随动系统进行位置和速度控制,根据多项式Terminal滑模控制器的思想,采用等效趋近律的方法,设计了反正切Terminal滑模控制器(ATSMC),其具有全局鲁棒性和有限时间可达的能力;为了对系统内部的不确定性和外部扰动进行观测和补偿,设计了一种基于指数收敛的干扰观测器。对控制系统进行仿真,结果表明,ATSMC具有更好的鲁棒性,提高了随动系统控制精度,缩短了响应时间;基于指数收敛的干扰观测器能较好地补偿系统运行中产生的各种扰动,降低了系统稳态误差。

关键词：滑模控制随动系统非线性增益反正切终端滑模鲁棒性

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无人机航迹角的非线性增益递归滑模控制

系统工程与电子技术 2015年第2期37卷 379-384页

作者：孙秀霞刘希徐嵩蔡鸣高杨军唐强空军工程大学航空航天工程学院陕西西安710038 飞行自动控制研究所飞行器控制一体化技术重点实验室陕西西安710065

针对固定翼无人机(unmanned aerial vehicles,UAVs)自主着陆过程中的航迹角跟踪控制问题,提出了一种非线性增益递归滑模控制方法。通过引入一个新的非线性增益函数,并设计含有积分项的递归滑模面,在保证航迹角跟踪控制精度的同时有效改... 详细信息

针对固定翼无人机(unmanned aerial vehicles,UAVs)自主着陆过程中的航迹角跟踪控制问题,提出了一种非线性增益递归滑模控制方法。通过引入一个新的非线性增益函数,并设计含有积分项的递归滑模面,在保证航迹角跟踪控制精度的同时有效改善了控制系统的动态品质,克服了常规动态面控制(dynamic surface control,DSC)方法对于量测噪声敏感、容易引起执行器饱和的缺点。理论证明了所得航迹角跟踪控制系统所有状态半全局一致最终有界,航迹角跟踪误差可以收敛至原点的指定小邻域,且对于非时变干扰和常值指令不存在稳态跟踪误差。在YF-22模型机上进行的数值仿真验证了本文方法的优越性。

关键词：航迹角控制非线性增益滑模控制自主着陆

红外图像全局和局部对比度增强的非线性增益法

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计算机辅助设计与图形学学报 2006年第6期18卷 844-848页

作者：张长江汪晓东张浩然浙江师范大学信息科学与工程学院金华321004

提出一种基于模拟退火算法和离散平稳小波变换增强红外图像全局和局部对比度的非线性增益算法·基于原始红外图像的灰度直方图提出一种判据,利用该判据判断原始红外图像的对比度类型,以指导模拟退火算法的搜索方向和初值的选取;并利用... 详细信息

提出一种基于模拟退火算法和离散平稳小波变换增强红外图像全局和局部对比度的非线性增益算法·基于原始红外图像的灰度直方图提出一种判据,利用该判据判断原始红外图像的对比度类型,以指导模拟退火算法的搜索方向和初值的选取;并利用模拟退火算法优化非线性灰度变换参数,实现对图像进行全局对比度增强·对全局增强后的图像进行离散平稳小波变换,分别对各个分解层的高频子带利用所提出的非线性增强算法进行细节增强·实验结果表明,该算法在有效地提高红外图像整体对比度的同时,能突出红外图像中目标的细节部分信息,在视觉质量上优于传统的直方图均衡法、反锐化掩膜法等·

关键词：图像处理对比度增强模拟退火算法平稳小波变换非线性增益

基于非线性增益递归滑模的船舶轨迹跟踪动态面自适应控制

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自动化学报 2018年第10期44卷 1833-1841页

作者：沈智鹏张晓玲大连海事大学信息科学技术学院大连116026

针对三自由度全驱动船舶存在模型不确定和未知外部环境扰动的情况,设计出一种基于非线性增益递归滑模的船舶轨迹跟踪动态面自适应神经网络控制方法.该方法综合考虑船舶位置和速度误差之间关系设计递归滑模面,引入神经网络对船舶模型不... 详细信息

针对三自由度全驱动船舶存在模型不确定和未知外部环境扰动的情况,设计出一种基于非线性增益递归滑模的船舶轨迹跟踪动态面自适应神经网络控制方法.该方法综合考虑船舶位置和速度误差之间关系设计递归滑模面,引入神经网络对船舶模型不确定部分进行逼近,设计带σ-修正泄露项的自适应律对神经网络逼近误差与外界环境扰动总和的界进行估计,并应用一种非线性增益函数构造动态面控制律,选取李雅普诺夫函数证明了该控制律能够保证轨迹跟踪闭环系统内所有信号的一致最终有界性.最后,基于一艘供给船进行仿真验证,结果表明,船舶轨迹跟踪响应速度快、精度高,所设计控制器对系统模型参数摄动及外界扰动具有较强的鲁棒性.

关键词：船舶轨迹跟踪非线性增益递归滑模动态面自适应控制

具有自适应非线性增益的开环PD型迭代学习控制

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系统工程与电子技术 2020年第3期42卷 660-666页

作者：代明光齐蓉李兵强赵逸云西北工业大学自动化学院

针对同时存在周期性干扰和随机测量噪声的一类非线性系统,提出一种基于误差幅值和误差变化率的开环PD型迭代学习非线性增益自适应算法,分别给出了比例和微分的增益调整规则,并对所提算法进行了严格的理论分析,同时推导出收敛条件。结果... 详细信息

针对同时存在周期性干扰和随机测量噪声的一类非线性系统,提出一种基于误差幅值和误差变化率的开环PD型迭代学习非线性增益自适应算法,分别给出了比例和微分的增益调整规则,并对所提算法进行了严格的理论分析,同时推导出收敛条件。结果表明,与传统学习增益固定的开环PD型迭代学习律相比,当非线性系统同时存在周期性扰动和幅值较大测量噪声时,自适应非线性增益学习律能根据误差幅值和误差变化率在线调整比例和微分学习增益,抑制扰动和噪声,使得在学习收敛速度和收敛精度之间在某种程度上得以折中,在学习初始阶段高增益下保证了迭代学习的收敛速度,学习末了阶段小增益下具有较强的鲁棒性和收敛精度,得到的误差跟踪曲线更加平滑。

关键词：迭代学习控制开环PD型学习律非线性增益周期性干扰随机测量噪声

非线性增益可有效提高半导体激光器的调制带宽

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光电工程 2017年第9期44卷 850-850,941页

低成本、高效率的光纤通信需要简单而紧凑的超高带宽调制方案。由直接调制的半导体激光器构建的直接检测系统提供了一种解决思路。

关键词：半导体激光器非线性增益调制带宽带宽调制光纤通信检测系统直接调制低成本

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基于非线性增益的高超声速飞行器非线性控制

飞行力学 2015年第6期33卷 527-531页

作者：梁帅孙秀霞刘树光刘希唐强空军工程大学航空航天工程学院陕西西安710038 西安飞行自动控制研究所飞行器控制一体化技术重点实验室陕西西安710065

针对高超声速飞行器纵向模型,考虑参数摄动、未建模动态和外界干扰等各种不确定性因素的综合影响,提出了一种基于非线性增益的递归滑模动态面控制方案。该方案通过非线性增益函数调节高超声速飞行器姿态控制精度与控制增益之间的矛盾,... 详细信息

针对高超声速飞行器纵向模型,考虑参数摄动、未建模动态和外界干扰等各种不确定性因素的综合影响,提出了一种基于非线性增益的递归滑模动态面控制方案。该方案通过非线性增益函数调节高超声速飞行器姿态控制精度与控制增益之间的矛盾,利用神经网络逼近飞行器气动参数不确定性和未知外界干扰,进一步通过设计递归滑模动态面控制器提高系统的控制精度。仿真结果表明,所提控制方案不仅提高了飞行器的控制精度,而且对模型不确定性和外界干扰具有较强的鲁棒性。

关键词：高超声速飞行器非线性增益递归滑模动态面控制神经网络

模糊集与非线性增益相结合的自适应图像增强算法

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计算机应用研究 2016年第1期33卷 311-315页

作者：全永奇李太君邓家先谢凯明海南大学信息科学技术学院海口570228

针对部分图像对比度低、细节模糊不清等问题,提出了一种模糊集增强与非线性增益相结合的自适应图像增强算法,使用双正交小波变换对原始图像进行分解,低频子带系数采用改进的模糊集增强算法,以提升图像的整体对比度;对高频子带,先采用贝... 详细信息

针对部分图像对比度低、细节模糊不清等问题,提出了一种模糊集增强与非线性增益相结合的自适应图像增强算法,使用双正交小波变换对原始图像进行分解,低频子带系数采用改进的模糊集增强算法,以提升图像的整体对比度;对高频子带,先采用贝叶斯萎缩法估计噪声与信号的阈值,再使用一种非线性增益函数增强图像细节并抑制噪声。对算法中影响增强效果的关键参数进行了研究,并提出了一种模糊集增强算子的阈值选取算法,能够实现不同图像自适应参数选择;将信息熵作为非线性增益函数的参数选取准则,并针对算法中排序算法运算量过多导致算法时间过长的情况,提出了一种替代求解方法,极大地提高了算法效率。对算法进行仿真,结果表明:算法能够有效提升对比度、增强图像细节并抑制噪声,可以明显改善图像的视觉效果,具有参数自适应、算法效率高等优点。

关键词：图像增强模糊集增强非线性增益自适应增强