非线性反馈系统基于BLF的自适应控制研究

发布时间：2020-08-26 15:09

【摘要】：众所周知,很多实际问题都是以非线性系统形式来建模的,并且系统中各种约束常常以状态约束,输出约束,输入约束等形式描述.近年来,受约束的非线性系统的控制问题已经逐步成为当前非线性系统控制的热点问题.然而,大部分的成果都是关于全状态约束的,对于部分状态约束的研究结果相对较少.事实上,全状态约束和输出约束均可视为部分状态约束的一种特殊形式,因而部分状态约束更具一般性.因此,在非线性反馈系统框架下,解决部分状态约束的自适应控制问题具有更重要的意义.本文首先探究了受部分状态约束的非线性纯反馈系统的自适应控制问题.由于存在不可测状态,需为系统设计状态观测器.由于系统中未知非线性函数的存在,可以用模糊逻辑系统(FLS)来逼近.基于状态观测器和FLS,结合反步法和对数型障碍Lyapunov函数(BLF).本文设计的自适应模糊输出反馈控制器在一定充分条件下可以使闭环系统保持稳定.最后,通过数值仿真的结果来说明所得结论的合理性.此外,本文还考虑了一类带有未知控制方向和时滞的受状态约束的非严格反馈系统自适应动态面控制问题.用FLS来逼近未知非线性函数部分,利用一阶滑模微分器消除微分项的膨胀问题.结合反步法和正切型BLF处理状态约束,系统中存在的未知控制方向以及时滞问题借助Nussbaum类函数和Lyapunov Krasovskii(L-K)泛函方法进行处理,从而设计自适应动态面控制器确保所有闭环信号的有界性.最后,通过数值例子说明结论的正确性.
【学位授予单位】：曲阜师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP13

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本文编号：2805336