基于自适应动态规划的非线性系统容错控制

发布时间：2021-03-18 00:25

　　随着科技的进步,系统逐渐复杂化、系统的规模也越来越庞大。也因此,系统故障的发生更加频繁,而系统故障可能导致系统性能下降甚至系统不稳定,从而造成财产损失甚至危害人身安全。所以,容错控制的研究具有十分重要的意义,而自适应动态规划方法的加入可以使系统在系统发生故障时仍能保持一定的性能。本文基于自适应动态规划方法针对非线性系统的容错控制问题研究了如下内容:（1）针对一类存在执行器故障的非线性系统的跟踪问题,首先对系统进行变换,基于无故障的原系统及参考轨迹设计出控制器的稳态部分,将最优跟踪控制问题转化为最优镇定控制问题;然后设计了一种新的性能指标函数,在常规性能指标函数中增加了体现执行器故障的部分,并设计自适应律以估计执行器故障;利用神经网络的逼近性能,采用含有单隐含层的神经网络构成评价网络,通过梯度下降方法更新神经网络权值从而对性能指标函数进行逼近,并由评价网络得到近似最优的反馈部分控制器;证明了神经网络权值估计误差一致最终有界及闭环系统的一致最终有界性;通过数值仿真验证了控制器的有效性。（2）针对一类存在执行器故障及有界干扰的非线性系统跟踪问题,首先对系统进行变换,利用系统模型及参考轨迹信息... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

ADP结构示意图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-20-系统跟踪误差图2-1系统状态轨迹图2-2系统跟踪误差故障估计值与真实值图2-3执行器故障估计值与真实值图2-4评价网络权值图2-5控制器输出2.5本章小结本章对一类具有未知执行器故障的非线性系统最优跟踪问题进行研究。通过系统变换将最优跟踪问题转换为最优镇定问题，通过性能指标函数的设计将容错控制问题转换为求解最优控制器的问题，通过自适应律对执行器故障进行估计，证明了估计误差一致最终有界。并用神经网络实现了评价网络的设计和

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-20-系统跟踪误差图2-1系统状态轨迹图2-2系统跟踪误差故障估计值与真实值图2-3执行器故障估计值与真实值图2-4评价网络权值图2-5控制器输出2.5本章小结本章对一类具有未知执行器故障的非线性系统最优跟踪问题进行研究。通过系统变换将最优跟踪问题转换为最优镇定问题，通过性能指标函数的设计将容错控制问题转换为求解最优控制器的问题，通过自适应律对执行器故障进行估计，证明了估计误差一致最终有界。并用神经网络实现了评价网络的设计和


本文编号：3087923