基于观测器的直接自适应模糊控制

针对一类不确定非线性系统,利用H∞控制技术和T-S模糊系统,提出了一种基于观测器的直接自适应模糊控制方法。该方法不需要系统的状态变量完全可测。通过引入最优逼近误差补偿项,取消了最优逼近误差平方可积的假设条件。基于Lyapunov稳定理论,证明了闭环自适应模糊系统是半全局一致终结有界的,且跟踪误差渐近收敛到零。仿真结果表明所提设计方法的有效性。     

不确定离散时间输入饱和系统的鲁棒预见控制

本文研究一类具有输入饱和的不确定离散时间系统的鲁棒预见控制问题.与以往对误差信号和系统方程取差分不同,本文引入状态辅助变量,利用系统状态向量与辅助变量之差代替通常的状态差分,使得输入饱和不确定离散系统的扩大误差系统的构造成为可能.另外,本文推导的扩大误差系统不再包含误差向量,这不仅降低系统的阶数而且允许输出矩阵带有不确...     

鲁棒自适应仿生模糊滑模控制

针对一类非线性系统,将生物个体对外界环境的适应对策弓J入滑模控制中,在模糊滑模控制的基础上提出了仿生模糊滑模控制方法.该法利用生物随外界环境变化的主动适应性来设计控制器.在实际问题中往往出现建模误差、外界干扰等不确定因素,为了补偿模糊控制器与理想控制器的误差,增加了一个鲁棒控制器.这样使系统具有更强的鲁棒性和抗扰动性,有效避免抖振和消除误差,达到理想状态.同时,利用Lyapunov稳定性理论,证明了闭环系统的全局稳定性.最后对线性系统和倒立摆系统进行了仿真,结果表明了方法的有效性和可行性.     

鲁棒自适应仿生模糊滑模控制北大核心

针对一类非线性系统,将生物个体对外界环境的适应对策弓J入滑模控制中,在模糊滑模控制的基础上提出了仿生模糊滑模控制方法.该法利用生物随外界环境变化的主动适应性来设计控制器.在实际问题中往往出现建模误差、外界干扰等不确定因素,为了补偿模糊控制器与理想控制器的误差,增加了一个鲁棒控制器.这样使系统具有更强的鲁棒性和抗扰动性,有效避免抖振和消除误差,达到理想状态.同时,利用Lyapunov稳定性理论,证明了闭环系统的全局稳定性.最后对线性系统和倒立摆系统进行了仿真,结果表明了方法的有效性和可行性.     

参数不确定非自治混沌系统的自适应指数同步

针对参数不确定非自治混沌系统,研究了指数同步问题。给出了自适应控制器的构造方法,并运用Lyapunov稳定性定理证明了在该控制器下的误差系统是指数稳定的,且可以通过调整控制参数控制同步时间。最后,利用MATLAB软件对两个含有不确定参数的非自治混沌系统进行了数值仿真,验证了所提出方法的有效性和正确性.     

一类非线性上三角系统的实用输出跟踪控制

利用齐次系统控制理论,研究了一类非线性上三角系统的实用输出跟踪控制问题,提出了一种解决上三角系统跟踪问题的齐次控制方法.所研究的系统是高阶的,允许不可测状态具有高阶增长形式.设计的控制器具有不依赖参考信号,可使跟踪误差任意小和对干扰的鲁棒性的优点.最后的仿真例子说明了结论的正确性.     

采用可变边界层法削弱一类非线性变结构系统的抖振

针对一类非线性系统,提出一种削弱变结构控制系统抖振的新方法-可变边界层法,推导出变结构控制系统的稳态误差与饱和特性宽度之间定量的数学关系,通过系统的稳态误差指标可以设计出边界层宽度变化的饱和特性,从而既削弱了系统的抖振又满足系统稳态误差指标,仿真结果验证了该方法的有效性.     

一类死区非线性输入系统的自适应模糊控制

针对一类具有死区非线性输入的非线性系统,基于滑模控制的基本原理,利用II型模糊逻辑系统对未知函数进行在线逼近,提出了一种具有监督器的自适应模糊滑模控制方法。该方法通过监督控制器保证闭环系统所有信号有界,并通过引入最优逼近误差的自适应补偿项来消除建模误差的影响。通过理论分析,证明了跟踪误差收敛到零。     

不确定非线性系统的周期信号自适应跟踪

考虑不确定非线性系统的周期信号的自适应跟踪问题. 系统的不确定性不能参数化,周期信号由一非线性系统产生.提出了跟踪周期信号的自适应控制律. 此控制律保证了闭环系统所有的信号有界和跟踪误差趋于零. 已有的有关的周期信号跟踪控制律只能保证跟踪误差的平方在一周期上的积分趋于零.     

离散时间不确定脉冲系统的有限时间稳定性与滤波

本文研究离散时间不确定脉冲系统的有限时间稳定性和滤波问题.利用线性矩阵不等式和松弛变量方法,不仅给出了滤波误差系统有限时间稳定和满足性能要求的充分条件,另外也给出了滤波器存在的充分条件和设计方法.最后通过数值模拟表明了结论的可行性和有效性.     

非线性时滞系统的直接自适应模糊控制

针对一类具有摄动的严格反馈非线性时滞系统,基于后推设计方法,利用第一类模糊系统的逼近能力,提出了一种新的直接自适应控制方案。该方案避免了虚拟控制增益符号已知的假设。设计中引入连续鲁棒项对系统的摄动部分进行抑制。通过理论分析,证明了闭环系统是半全局一致终结有界的,跟踪误差收敛到一个小的残差集内。     

Adaptive fuzzy backstepping control design for a class of pure-feedback switched nonlinear systems

In this paper, an adaptive fuzzy output tracking control approach is proposed for a class of single input and single output (SISO) uncertain pure-feedback switched nonlinear systems under arbitrary switchings. Fuzzy logic systems are used to identify the unknown nonlinear system. Under the framework of the backstepping control design and fuzzy adaptive control, a new adaptive fuzzy output tracking control method is developed. It is proved that the proposed control approach can guarantee that all the signals in the closed-loop system are semi-globally uniformly ultimately bounded (SGUUB) and the tracking error remains an adjustable neighborhood of the origin. A numerical example is provided to illustrate the effectiveness of the proposed approach.     

Adaptive fuzzy backstepping control for a class of MIMO switched nonlinear systems with unknown control directions

In this article, an adaptive fuzzy output tracking control approach is proposed for a class of multiple‐input and multiple‐output uncertain switched nonlinear systems with unknown control directions and under arbitrary switchings. In the control design, fuzzy logic systems are used to identify the unknown switched nonlinear systems. A Nussbaum gain function is introduced into the control design and the unknown control direction problem is solved. Under the framework of the backstepping control design, fuzzy adaptive control and common Lyapunov function stability theory, a new adaptive fuzzy output tracking control method is developed. It is proved that the proposed control approach can guarantee that all the signals in the closed‐loop system are bounded and the tracking error remains an adjustable neighborhood of the origin. A numerical example is provided to illustrate the effectiveness of the proposed approach. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. Complexity 21: 155–166, 2016     

卫星姿态跟踪的间接自适应模糊预测控制

对含模型不确定性和未知干扰的卫星姿态系统提出了具有间接自适应模糊补偿的广义预测跟踪控制方法. 首先基于卫星姿态动力学模型设计了非线性广义预测控制律, 再利用自适应模糊系统逼近预测控制律中的模型不确定项, 使得所得到的预测控制算法可实施.证明了当卫星姿态模型中不确定项满足一定条件时, 所设计的控制律可使卫星姿态跟踪误差收敛到原点的小邻域内,并仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

一类MIMO非线性系统的稳定自适应模糊控制

针对一类 MIMO不确定非线性系统 ,基于一种修改的李亚普诺夫函数并利用 I型模糊系统的逼近能力 ,提出一种分散自适应模糊控制器设计的新方案。该方案不但能够避免现有的一些自适应模糊 /神经网络控制器设计中对控制增益一阶导数上界的要求 ,而且能够避免控制器的奇异问题。通过理论分析 ,证明闭环控制系统是全局稳定的 ,跟踪误差收敛到零。仿真结果表明了该方法的有效性。     

组合型自适应模糊控制器的设计与分析

充分利用被控对象与控制行为的知识,为一类非线性系统设计一个组合型自适应模糊控制器。它的主要特点是设计一个自适应补偿器来减小建模误差和参数估计误差对系统性能的影响。在不要求最优逼近误差平方可积和上界已知的条件下,证明闭环系统全局渐近稳定,所有信号有界且跟踪误差收敛到零。     

多输入多输出非线性最小相位系统的自适应模糊控制

针对多输入多输出非线性最小相位系统,把自适应模糊控制和自适应模糊辨识结合起来,提出了一种自适应模糊控制方案.设计辨识器用来辨识系统的未知部分;然后由跟踪误差和辨识误差给出了参数调节规律,两种误差同时调节参数改善了系统性能.模糊逻辑系统用来估计未知函数.控制方案保证了系统的稳定性,实现了有界跟踪.仿真结果表明了该方案的可行性.     

Adaptive type-2 fuzzy backstepping control of uncertain fractional-order nonlinear systems with unknown dead-zone

A new problem of adaptive type-2 fuzzy fractional control with pseudo-state observer for commensurate fractional order dynamic systems with dead-zone input nonlinearity is considered in presence of unmatched disturbances and model uncertainties; the control scheme is constructed by using the backstepping and adaptive technique. To avoid the complexity of backstepping design process, the dynamic surface control is used. Also, Interval type-2 Fuzzy logic systems (IT2FLS) are used to approximate the unknown nonlinear functions. By using the fractional adaptive backstepping, fractional control laws are constructed; this method is applied to a class of uncertain fractional-order nonlinear systems. In order to better control performance in reducing tracking error, the PSO algorithm is utilized for tuning the controller parameters. Stability of the system is proven by the Mittag–Leffler method. It is shown that the proposed controller guarantees the boundedness property for the system and also the tracking error can converge to a small neighborhood of the origin. The efficiency of the proposed method is illustrated with simulation examples.