基于离散多项式模糊模型的跟踪控制方法研究及应用

发布时间：2022-12-06 21:21

　　非线性系统的稳定性分析和控制器设计问题一直是国内外控制界的研究热点。得益于平方和（Sum of Squares,SOS）方法基于凸优化理论和数值解法的优势,多项式非线性系统的研究成果颇多。Takagi-Sugeno（T-S）模糊模型,通过模糊隶属度函数能够以任意精度逼近实际复杂非线性系统,在非线性系统研究中地位举足轻重。多项式模糊模型作为T-S模糊模型的广义化形式,它集合了T-S模糊模型和多项式的优势,比T-S模糊模型具有更少的模糊规则数,却可以更有效地表示非线性系统。同时,多项式模糊模型相关的大部分研究问题亦可借助SOS工具轻松得到解决。正是由于多项式模糊模型的出现,将模糊逻辑系统的分析及其控制器设计的研究热潮又推向了一个全新阶段。伴随现实动力系统的多样性和复杂性,基于多项式模糊模型的分析和设计将面临新的挑战。本文跳出固有的SOS设计框架,分别基于反馈线性化这一经典的非线性控制方法以及新型的强化学习方法研究离散非线性系统的跟踪控制问题,设计相应地多项式模糊控制器,实现不同跟踪控制目标。本文的研究内容将包含如下方面:为了解决一类离散多项式模糊系统的完全跟踪问题,本文提出一种反馈线性化方... 

【文章页数】：148 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 多项式模糊系统及其研究现状
    1.3 反馈线性化控制方法及其研究现状
    1.4 强化学习方法及其研究现状
        1.4.1 现代强化学习
        1.4.2 模糊强化学习
    1.5 主要研究内容与论文结构
第2章 基于反馈线性化方法的完全跟踪控制
    2.1 引言
    2.2 预备知识
    2.3 离散多项式模糊系统及其局部稳定性分析
        2.3.1 离散多项式模糊系统
        2.3.2 基于Lyapunov第一法的局部稳定性分析
    2.4 完全跟踪控制器设计
        2.4.1 控制器设计方法
        2.4.2 控制器存在性判定条件
        2.4.3 控制器输出有界性分析
    2.5 仿真研究
        2.5.1仿真算例1
        2.5.2仿真算例2
    2.6 本章小结
第3章 基于反馈线性化方法的渐近跟踪控制
    3.1 引言
    3.2 离散多项式模糊系统
    3.3 渐近跟踪控制器设计
        3.3.1 控制器设计方法
        3.3.2 控制器存在性判定条件
    3.4 仿真研究
        3.4.1仿真算例1
        3.4.2仿真算例2
    3.5 本章小结
第4章 基于强化学习方法的最优跟踪控制
    4.1 引言
    4.2 基于动态规划的离散最优控制
    4.3 强化学习结构及其策略迭代算法
        4.3.1 强化学习经典结构
        4.3.2 强化学习策略迭代算法
    4.4 最优跟踪控制器设计
    4.5 基于多项式模糊模型的执行器-评价器结构
        4.5.1 评价器实现
        4.5.2 执行器实现
    4.6 仿真研究
        4.6.1 系统离散化模型
        4.6.2 控制器设计过程
        4.6.3 仿真结果
    4.7 本章小结
第5章 旋翼式飞行模拟器平台实验
    5.1 引言
    5.2 二自由度旋翼式飞行模拟器实验平台
        5.2.1 硬件结构
        5.2.2 软件平台
    5.3 实验控制律设计及结果
        5.3.1 实际系统参数拟合
        5.3.2 俯仰角轨迹跟踪控制律设计
        5.3.3 实验结果
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]深度强化学习综述:兼论计算机围棋的发展[J]. 赵冬斌,邵坤,朱圆恒,李栋,陈亚冉,王海涛,刘德荣,周彤,王成红.  控制理论与应用. 2016(06)

博士论文
[1]无模型自适应动态规划及其在多智能体协同控制中的应用[D]. 杨永亮.北京科技大学 2018



本文编号：3711652