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鲁棒自适应输出跟踪控制在船舶操纵中的应用

系统仿真学报 2006年第11期18卷 3250-3254,3293页

作者：李文磊林卫星刘士荣宁波大学信息科学与工程学院浙江宁波315211

针对带有未知控制增益、常参数不确定性以及外部扰动的船舶运动非线性模型,将自适应逆推技术与nussbaum增益方法相结合,提出一种新的非线性自适应鲁棒控制策略,实现了船舶运动航向渐近跟踪控制。在所得控制器作用下的系统性能不仅能够... 详细信息

针对带有未知控制增益、常参数不确定性以及外部扰动的船舶运动非线性模型,将自适应逆推技术与nussbaum增益方法相结合,提出一种新的非线性自适应鲁棒控制策略,实现了船舶运动航向渐近跟踪控制。在所得控制器作用下的系统性能不仅能够通过设计参数而得到保证,且可克服控制器奇异值问题。设计过程及数字仿真结果均表明,所设计的自适应非线性跟踪控制器对不确定性具有良好的适应性及鲁棒性。

关键词：船舶航向跟踪控制参数不确定性外部干扰逆推方法 nussbaum增益

具有飞行包线限制的飞翼无人机鲁棒自适应容错姿态控制

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兵工学报 2024年第1期45卷 231-240页

作者：禹志龙李颖晖裴彬彬徐文丰段效聪宋可鑫空军工程大学航空工程学院陕西西安710038 94657部队江西九江332024 95034部队广西百色533699

为实现复杂环境下飞翼无人机姿态的精确跟踪控制,考虑参数不确定性、外部扰动、执行器故障及飞行包线限制的影响,提出一种基于nussbaum增益的鲁棒自适应容错控制方法。在受扰动的飞翼无人机姿态运动学与动力学模型基础上考虑执行器故障... 详细信息

为实现复杂环境下飞翼无人机姿态的精确跟踪控制,考虑参数不确定性、外部扰动、执行器故障及飞行包线限制的影响,提出一种基于nussbaum增益的鲁棒自适应容错控制方法。在受扰动的飞翼无人机姿态运动学与动力学模型基础上考虑执行器故障与系统不确定的影响,建立面向控制的姿态控制模型。通过引入时变障碍Lyapunov函数,在保证飞行包线限制的同时确保姿态跟踪误差的瞬态与稳态性能。通过自适应的有界估计与nussbaum增益,补偿总的不确定项与执行器故障的影响。通过稳定性分析严格证明新提出的控制方法的可行性。仿真结果表明,新的控制方法能够确保飞行包线限制,同时保证预设的瞬态与稳态性能,实现飞翼无人机高精度的姿态跟踪控制。

关键词：飞翼无人机飞行包线限制 nussbaum增益自适应控制容错控制

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控制增益未知的船舶航向非线性自适应跟踪控制(英文)

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控制理论与应用 2005年第2期22卷 315-320页

作者：杜佳璐郭晨大连海事大学自动化与电气工程学院辽宁大连116026 大连海事大学航海动态仿真与控制重点实验室

针对参数不确定的船舶运动非线性控制系统控制方向未知的困难,将逆推算法与nussbaum增益方法相结合,提出一种新的自适应非线性控制策略,从而实现船舶运动航向跟踪控制.首先,从理论上证明了所设计的自适应控制器保证最终的控制系数符号... 详细信息

针对参数不确定的船舶运动非线性控制系统控制方向未知的困难,将逆推算法与nussbaum增益方法相结合,提出一种新的自适应非线性控制策略,从而实现船舶运动航向跟踪控制.首先,从理论上证明了所设计的自适应控制器保证最终的控制系数符号未知的参数不确定船舶运动非线性系统中所有信号一致有界,船舶的实际航向全局自适应地渐近跟踪期望的参考航向.对两条船舶数学模型的仿真实验结果表明,所设计的自适应非线性跟踪控制器具有良好的适应性及鲁棒性.

关键词：船舶航向跟踪控制自适应控制非线性参数不确定逆推算法 nussbaum增益

控制方向未知的二阶时变非线性系统自适应迭代学习控制

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控制理论与应用 2012年第6期29卷 730-740页

作者：李静胡云安耿宝亮海军航空工程学院控制工程系中国人民解放军91055部队

对一类二阶严格反馈时变非线性系统的自适应迭代学习控制问题进行了研究.系统中含有非周期时变参数化不确定性且控制方向未知.首先,提出了一种神经网络估计器,实现了对未知非周期时变非线性函数的逼近.随后,用nussbaum函数对未知控制方... 详细信息

对一类二阶严格反馈时变非线性系统的自适应迭代学习控制问题进行了研究.系统中含有非周期时变参数化不确定性且控制方向未知.首先,提出了一种神经网络估计器,实现了对未知非周期时变非线性函数的逼近.随后,用nussbaum函数对未知控制方向进行了自适应估计,并综合应用backstepping技术和自适应迭代学习控制技术设计了控制器.所设计的控制器能保证系统所有状态量在Lpe–范数意义下有界,且系统的输出量在L2T–范数意义下收敛到期望轨迹.最后的仿真研究证明了控制器设计方法的有效性.

关键词：迭代学习控制自适应控制时变不确定性神经网络 nussbaum增益

基于动态面的高超声速飞行器模糊自适应非线性控制

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控制与决策 2013年第12期28卷 1849-1854页

作者：胡超芳刘艳雯天津大学电气与自动化工程学院天津300072

针对高超声速飞行器模型非线性、多变量和参数不确定特性,并考虑控制增益变化可能导致控制奇异值问题,提出一种基于动态面的模糊自适应非线性控制方法.根据动态面和动态逆策略,分别设计了高度和速度跟踪控制器.利用模糊自适应方法在线... 详细信息

针对高超声速飞行器模型非线性、多变量和参数不确定特性,并考虑控制增益变化可能导致控制奇异值问题,提出一种基于动态面的模糊自适应非线性控制方法.根据动态面和动态逆策略,分别设计了高度和速度跟踪控制器.利用模糊自适应方法在线逼近不确定函数项,并采用nussbaum增益技术抑制虚拟控制增益不确定影响,以减少在线学习量,保证系统的半全局一致最终有界性.仿真结果表明,所提出的方法可实现飞行器对高度和速度的准确跟踪控制.

关键词：高超声速飞行器动态面 nussbaum增益模糊自适应

一类控制系数有界的时变非线性系统的自适应鲁棒控制

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控制理论与应用 2012年第3期29卷 375-380页

作者：杜佳璐于双和郭晨陈余庆大连海事大学信息科学技术学院辽宁大连116026

针对一类带有有界控制系数和有界扰动的时变参数严反馈非线性系统,将nussbaum函数增益及光滑投影算法与自适应逆推设计工具相结合,提出一种自适应鲁棒非线性控制方案.在此方案中无需知道控制系数的符号,以及时变参数和扰动的界.借助Lyap... 详细信息

针对一类带有有界控制系数和有界扰动的时变参数严反馈非线性系统,将nussbaum函数增益及光滑投影算法与自适应逆推设计工具相结合,提出一种自适应鲁棒非线性控制方案.在此方案中无需知道控制系数的符号,以及时变参数和扰动的界.借助Lyapunov函数及相关引理证明了所设计的自适应鲁棒非线性控制器能保证闭环系统中的所有信号全局一致有界.可以通过恰当地选取设计参数,保证系统具有任意指定的控制性能.仿真研究证明了所提出算法的可行性和有效性.

关键词：自适应鲁棒控制严反馈非线性时变系统不确定逆推 nussbaum增益

控制增益符号未知的非线性系统执行器故障补偿

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哈尔滨工程大学学报 2015年第2期36卷 232-236页

作者：吴跃飞马大为姚建勇乐贵高南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

针对一类具有方向未知的不确定增益函数和未知执行器故障的不确定非线性系统,将nussbaum函数增益与自适应输出反馈设计相结合,提出一种自适应鲁棒非线性容错控制方案。本方案无需精确获得执行器故障信息,并通过引入控制参数在线自适应... 详细信息

针对一类具有方向未知的不确定增益函数和未知执行器故障的不确定非线性系统,将nussbaum函数增益与自适应输出反馈设计相结合,提出一种自适应鲁棒非线性容错控制方案。本方案无需精确获得执行器故障信息,并通过引入控制参数在线自适应调整技术,使得控制器对参数、干扰以及故障变化具有很强的鲁棒性,采用nussbaum增益方法放松了对高频增益符号已知的假设,利用鲁棒项抵补偿自适应逼近误差和未知外界干扰的影响,通过李雅普诺夫方法从理论上严格证明了整个闭环系统信号的有界性和渐进的输出跟踪。仿真结果验证了该方法的有效性。

关键词：执行器故障高增益状态观测器自适应鲁棒控制不确定 nussbaum增益

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一类非线性系统的自适应神经网络控制

控制与决策 2005年第4期20卷 455-458页

作者：杜红彬邵惠鹤上海交通大学自动化系上海200030

针对一类具有非仿射函数和下三角结构的、受干扰未知的非线性系统,提出一种新的自适应神经网络控制方法.它是严格反馈不确定系统和纯反馈系统的更一般化表达.在Backstepping设计思想基础上,证明了闭环信号的半全局最终一致有界性,并很... 详细信息

针对一类具有非仿射函数和下三角结构的、受干扰未知的非线性系统,提出一种新的自适应神经网络控制方法.它是严格反馈不确定系统和纯反馈系统的更一般化表达.在Backstepping设计思想基础上,证明了闭环信号的半全局最终一致有界性,并很好地处理了控制方向和控制奇异问题.通过仿真验证了该方法的有效性.

关键词：非线性自适应控制神经网络 nussbaum增益

带有未知虚拟控制增益符号的自适应输出反馈控制

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控制与决策 2006年第11期21卷 1298-1302页

作者：郑云峰杨盐生大连海事大学航海学院辽宁大连116026

针对带有未知虚拟控制增益符号的一类非线性系统,采用基于参数的坐标变换和参数重定义,将该系统转化为参数输出反馈形式,从而将未知的虚拟控制增益归入高频控制增益中.由于该高频控制增益符号未知,将N ussbaum增益技术融入自适应B ackst... 详细信息

针对带有未知虚拟控制增益符号的一类非线性系统,采用基于参数的坐标变换和参数重定义,将该系统转化为参数输出反馈形式,从而将未知的虚拟控制增益归入高频控制增益中.由于该高频控制增益符号未知,将N ussbaum增益技术融入自适应B ackstepp ing方法中设计自适应输出反馈控制器.采用调节函数法设计参数自适应律以避免过参数估计.该方法所设计的自适应输出反馈控制器可确保闭环系统的所有信号一致有界,且跟踪误差渐近收敛.仿真研究表明了该设计方法的有效性.

关键词：非线性系统输出反馈控制虚拟控制增益符号 nussbaum增益调节函数