一種簡(jiǎn)化的自適應(yīng)模糊動(dòng)態(tài)面控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于不確定非線(xiàn)性時(shí)滯系統(tǒng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種簡(jiǎn)化的自適應(yīng)模糊動(dòng) 態(tài)面控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，基于反推法（backstepping)對(duì)不確定非線(xiàn)性時(shí)滯系統(tǒng)控制問(wèn)題的研宄 引起了眾多學(xué)者的關(guān)注。通過(guò)引入一類(lèi)積分型的Lyapunov函數(shù)，Ge的研宄小組將神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)和反推法結(jié)合，采用自適應(yīng)技術(shù)處理由引入逼近器帶來(lái)的未知參數(shù)，并避免了控制奇異 性問(wèn)題。這種應(yīng)用逼近器的思想還被延伸到輸出反饋系統(tǒng)、大系統(tǒng)和不確定隨機(jī)時(shí)滯系統(tǒng) 等。針對(duì)反推法設(shè)計(jì)過(guò)程中的計(jì)算膨脹問(wèn)題，Swaroop提出動(dòng)態(tài)面控制（dynemic surface c〇ntr〇l，DSC)方法，旨在避免對(duì)虛擬控制量求導(dǎo)產(chǎn)生的大量導(dǎo)數(shù)項(xiàng)。針對(duì)不確定非線(xiàn)性系 統(tǒng)，Wang等人進(jìn)行了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)面控制的研宄，接著又進(jìn)一步改進(jìn)了參數(shù)自適應(yīng) 律，改善了系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程品質(zhì)。然而在反推法和動(dòng)態(tài)面控制中，對(duì)于含有η個(gè)未知非線(xiàn)性 函數(shù)的η階系統(tǒng)，需要引入0(η)個(gè)逼近器，從而帶來(lái)0(η)個(gè)未知參數(shù)，這使得控制器的復(fù) 雜程度大大增加。通過(guò)減少逼近器的個(gè)數(shù)，在一定程度上簡(jiǎn)化了控制器結(jié)構(gòu)，但其基于反推 控制設(shè)計(jì)思想，對(duì)虛擬控制量的連續(xù)微分仍會(huì)帶來(lái)計(jì)算膨脹問(wèn)題。其次，現(xiàn)有方法往往對(duì)系 統(tǒng)時(shí)滯做了一些限制，如要求系統(tǒng)時(shí)滯有界，未知非線(xiàn)性時(shí)滯函數(shù)被一已知函數(shù)界定，未知 時(shí)變時(shí)滯CliU)滿(mǎn)足40<卩,.<1的條件等，其中Hi為常數(shù)，具有完全未知時(shí)滯的系統(tǒng)的 控制問(wèn)題仍沒(méi)有解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的之一是為解決上述難題，提供一種簡(jiǎn)化的自適應(yīng)模糊動(dòng)態(tài)面控制。
[0004] -種簡(jiǎn)化的自適應(yīng)模糊動(dòng)態(tài)面控制方法，其中輸出反饋的未知時(shí)變時(shí)滯非線(xiàn)性系 統(tǒng)為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種簡(jiǎn)化的自適應(yīng)模糊動(dòng)態(tài)面控制方法，其中輸出反饋的未知時(shí)變時(shí)滯非線(xiàn)性系統(tǒng) 為：
其特征在于，步驟包括： 51 :利用觀(guān)測(cè)署
（2)對(duì)所述輸出反饋的未知時(shí)變時(shí)滯非 線(xiàn)性系統(tǒng)狀態(tài)重構(gòu)，其中參數(shù)k = IX，. . .，kn]T需使矩陣
iurwitz矩 陣，并結(jié)合系統(tǒng)，得到誤差方程? =浪+尸其中F(y，yd) = [??，γ1(1，…，fn(y. ynd)]T， 且 F (y，yd)τ滿(mǎn)足：|外，，"~|2 s ; 52 :由所述系統(tǒng)⑴及觀(guān)測(cè)器⑵可組成
在第1步可根據(jù)式⑶設(shè)計(jì)面函數(shù)及虛擬控制量如下:S1= y，T1O1 +(? =-[,S1-S1少辦)+4 K1為控制增益，τ i為濾波器時(shí)間常數(shù)，少或v)+S為引入的模糊逼近器， 對(duì)于第i步（i = 2,…，η-l,)，重復(fù)上述步驟5；=為i，rA+A〉欠 S -人+4-1， 未知參數(shù)4和#的自適應(yīng)律選_
其中：Γ = ΓΤ和β>〇為自適應(yīng)增益，r>〇為設(shè)計(jì)參數(shù)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種簡(jiǎn)化的自適應(yīng)模糊動(dòng)態(tài)面控制方法，用一個(gè)模糊逼近器便使得系統(tǒng)所有不確定項(xiàng)得到補(bǔ)償,簡(jiǎn)化了控制器的結(jié)構(gòu)，同時(shí)避免了計(jì)算膨脹問(wèn)題。放松了現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)時(shí)滯的要求，所考慮的時(shí)變時(shí)滯是完全未知的。通過(guò)構(gòu)造Lyapunov-Krasovskii泛函，閉環(huán)系統(tǒng)的所有信號(hào)被證明為半全局一致最終有界，同時(shí)系統(tǒng)誤差可以收斂到原點(diǎn)附近的一個(gè)小鄰域內(nèi)。
【IPC分類(lèi)】G05B13-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104834212
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510264638
【發(fā)明人】郭濤, 宋妍, 劉學(xué)莉, 馬輝, 史小松
【申請(qǐng)人】安陽(yáng)師范學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月21日