一类输入受限的不确定非线性系统自适应Backstepping变结构控制

发布时间：2019-01-29 05:05

【摘要】：针对一类输入受限的不确定非线性系统,提出了一种自适应Backstepping变结构控制器设计方法。建立了受未知非线性特征约束的执行器故障模型,可以描述系统存在死区、齿隙、饱和、滞回等输入受限情形以及可能发生的执行器失效、卡死等故障情形。设计径向基函数神经网络补偿未建模动态项,引入一阶低通滤波器避免了Backstepping控制中的计算复杂性问题。自适应近似变结构控制能够有效削弱控制信号抖振。理论分析和仿真实验结果证明,提出的自适应鲁棒控制律能够在输入受限的情况下自适应地调节控制输入,使得闭环系统稳定且满足控制性能要求。
[Abstract]:An adaptive Backstepping variable structure controller design method is proposed for a class of uncertain nonlinear systems with limited input. An actuator fault model constrained by unknown nonlinear characteristics is established, which can describe the system with dead-zone, tooth gap, saturation, hysteresis and other input constraints, as well as possible actuator failure, locking and so on. The radial basis function neural network is designed to compensate the unmodeled dynamic term and the first-order low-pass filter is introduced to avoid the computational complexity in Backstepping control. Adaptive approximate variable structure control can effectively weaken buffeting of control signal. Theoretical analysis and simulation results show that the proposed adaptive robust control law can adjust the control input adaptively under the condition of limited input, which makes the closed-loop system stable and meets the control performance requirements.
【作者单位】： 空军工程大学理学院;空军工程大学装备管理与安全工程学院;
【基金】：上海市重点学科建设(J50103) 工业控制技术国家重点实验室(ICT1447)资助课题
【分类号】：TP273

【参考文献】

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1 周卫东;廖成毅;郑兰;程华;;具有未知死区的SISO非仿射非线性系统间接自适应模糊控制[J];哈尔滨工业大学学报;2014年10期

2 刘棕成;董新民;薛建平;张立鹏;;一类不确定执行器非线性系统的自适应控制[J];系统工程与电子技术;2015年01期

3 Ran Maopeng;Wang Qing;Hou Delong;Dong Chaoyang;;Backstepping design of missile guidance and control based on adaptive fuzzy sliding mode control[J];Chinese Journal of Aeronautics;2014年03期

4 王坚浩;胡剑波;;非线性系统执行器死区故障的鲁棒自适应控制[J];系统工程与电子技术;2012年01期

5 程月华;姜斌;孙俊;樊雯;;基于滑模观测器的卫星姿态控制系统滑模容错控制[J];上海交通大学学报;2011年02期

6 郭健;姚斌;吴益飞;陈庆伟;;具有输入齿隙的一类非线性不确定系统自适应鲁棒控制[J];控制与决策;2010年10期

7 马跃超;张庆灵;;具有输入饱和的非线性关联大系统的分散控制[J];控制理论与应用;2007年04期

【共引文献】

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1 赖超;王卫红;熊少锋;;拦截大机动目标的三维制导控制一体化设计[J];宇航学报;2017年07期

2 付强;张纪平;马维金;王俊元;;基于滑模变结构的柔性机械臂振动控制[J];包装工程;2017年13期

3 李飞;胡剑波;王坚浩;郑磊;;一类含有滞回故障非线性系统Backstepping变结构控制[J];哈尔滨工业大学学报;2017年04期

4 李飞;胡剑波;王坚浩;汪涛;;一类输入受限的不确定非线性系统自适应Backstepping变结构控制[J];系统工程与电子技术;2017年08期

5 司文杰;董训德;曾玮;;一类严格反馈时滞系统的自适应输出反馈控制[J];系统工程与电子技术;2017年06期

6 Huan Du;Guo-Liang Fan;Jian-Qiang Yi;;Nonlinear Longitudinal Attitude Control of an Unmanned Seaplane with Wave Filtering[J];International Journal of Automation and Computing;2016年06期

7 刘棕成;陈勇;董新民;薛建平;程建锋;王族统;;含执行器非线性的多操纵面飞机自适应跟踪控制[J];系统工程与电子技术;2017年02期

8 杨旭;姚晓先;张皎;刘源翔;;基于自适应鲁棒反演的固体动能拦截器姿态跟踪控制[J];固体火箭技术;2016年05期

9 Ahmed Awad;Wang Haoping;;Roll-pitch-yaw autopilot design for nonlinear time-varying missile using partial state observer based global fast terminal sliding mode control[J];Chinese Journal of Aeronautics;2016年05期

10 李庆春;张文生;韩刚;;终端约束条件下末端制导律研究综述[J];控制理论与应用;2016年01期

【二级参考文献】

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1 舒燕军;唐硕;;轨控式复合控制导弹制导与控制一体化反步设计[J];宇航学报;2013年01期

2 董飞W，

本文编号：2417672