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非仿射纯反馈非线性系统的自耦PID控制 被引量:7
1
作者 刘文珏 曾喆昭 《控制工程》 CSCD 北大核心 2022年第7期1264-1270,共7页
针对非仿射纯反馈非线性系统的控制难题,使用了一种自耦PID (ACPID)控制方法。该方法通过引入一个未知状态和一个未知扩张状态,将未知非仿射纯反馈非线性系统映射为等价的未知线性仿射系统,并构建了一个在扩张状态反相激励下的受控误差... 针对非仿射纯反馈非线性系统的控制难题,使用了一种自耦PID (ACPID)控制方法。该方法通过引入一个未知状态和一个未知扩张状态,将未知非仿射纯反馈非线性系统映射为等价的未知线性仿射系统,并构建了一个在扩张状态反相激励下的受控误差系统,进而设计了以速度因子为核心耦合因子的自耦PID协同控制律模型。在复频域分析了ACPID协同控制系统的全局鲁棒稳定性,仿真结果验证了所提控制方法的有效性,在未知非线性复杂系统控制领域具有重要的理论意义和广泛的应用前景。 展开更多
关键词 非仿射纯反馈非线性系统 自耦PID 速度因子 过渡过程时间 全局鲁棒稳定性
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非仿射纯反馈非线性系统的自抗扰控制 被引量:27
2
作者 程春华 胡云安 吴进华 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期1528-1536,共9页
针对一类具有外部扰动的不确定非仿射纯反馈非线性系统,结合反演和自抗扰技术,提出了一种新的控制设计方案,该方案中反演设计的每一步引入了自抗扰设计,同时采用微分器和扩展状态观测器分别估计虚拟控制的导数和系统的未知部分.与现有... 针对一类具有外部扰动的不确定非仿射纯反馈非线性系统,结合反演和自抗扰技术,提出了一种新的控制设计方案,该方案中反演设计的每一步引入了自抗扰设计,同时采用微分器和扩展状态观测器分别估计虚拟控制的导数和系统的未知部分.与现有设计方法不同,它不是直接利用逼近定理来构建理想的控制器.该方案设计过程简单,并且通过输入状态稳定性分析证明了系统状态能渐近收敛到原点的任意小邻域内.仿真结果证实了该方法的有效性. 展开更多
关键词 仿射反馈 自抗扰 扩展状态观测器 跟踪微分器
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非仿射纯反馈非线性切换系统自适应控制 被引量:1
3
作者 陈龙胜 王琦 何国毅 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期981-986,共6页
针对一类单输入单输出的非仿射纯反馈非线性切换系统,研究了一种在任意切换下的自适应控制策略.首先,引入中值定理处理系统的非仿射特性问题,并利用径向基函数神经网络逼近系统的未知非线性动态.然后,采用Nussbaum函数处理系统控制增益... 针对一类单输入单输出的非仿射纯反馈非线性切换系统,研究了一种在任意切换下的自适应控制策略.首先,引入中值定理处理系统的非仿射特性问题,并利用径向基函数神经网络逼近系统的未知非线性动态.然后,采用Nussbaum函数处理系统控制增益未知的问题,且在反演设计的每一步引入低通滤波器以解决"微分爆炸"问题.最后,基于共同Lyapunov函数设计状态反馈控制器,并分析闭环系统的稳定性.所设计的控制器避免了切换发生时控制参数跳变和调节参数过多的问题,减少了计算负荷,可以保证闭环系统所有信号半全局一致有界,且跟踪误差可收敛到原点的一个较小邻域.仿真结果验证了控制策略的有效性. 展开更多
关键词 仿射反馈系统 切换系统 神经网络 共同LYAPUNOV函数 NUSSBAUM函数
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一类纯反馈非仿射非线性系统的自适应神经网络变结构控制 被引量:3
4
作者 杜红彬 李绍军 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期723-726,共4页
研究了一类非仿射的纯反馈单输入单输出非线性系统。针对此系统,在中值定理、神经网络参数化和解耦Backstepping的基础上,提出了一种自适应变结构神经网络控制策略,而且所给出的定理证明闭环系统的所有信号在平衡点上是半全局一致有界... 研究了一类非仿射的纯反馈单输入单输出非线性系统。针对此系统,在中值定理、神经网络参数化和解耦Backstepping的基础上,提出了一种自适应变结构神经网络控制策略,而且所给出的定理证明闭环系统的所有信号在平衡点上是半全局一致有界的。通过对一个非仿射CSTR对象的仿真验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 非线性 自适应变结构控制 神经网络参数化 反馈系统
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非仿射非线性系统控制综述 被引量:1
5
作者 全权 陈炼 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2367-2381,共15页
作为仿射非线性系统更一般化的描述,非仿射非线性系统所对应的实际应用更加广泛,也更贴近实际。因此,研究非仿射非线性系统的控制问题十分重要。然而,非线性系统的非仿射特性会使控制信号以非线性函数形式出现在闭环系统中,从而带来诸... 作为仿射非线性系统更一般化的描述,非仿射非线性系统所对应的实际应用更加广泛,也更贴近实际。因此,研究非仿射非线性系统的控制问题十分重要。然而,非线性系统的非仿射特性会使控制信号以非线性函数形式出现在闭环系统中,从而带来诸如控制方向未知、奇异、过零等问题。由此,解决非仿射非线性系统的控制问题面临着巨大的挑战。基于此,介绍了仿射、严格反馈和高阶系统的相关背景知识,总结和分析了解决非仿射非线性系统控制的3种解决思路,包括函数变换法、参考模型法和数据驱动法。在已有的研究成果基础上,指出非仿射非线性系统研究领域所面临的挑战和发展趋势。 展开更多
关键词 仿射系统 非线性系统 严格反馈 数据驱动 加性分解
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输入受限的二阶非仿射非线性不确定系统串级自耦PID控制 被引量:1
6
作者 陈河江 李俊丽 王安琪 《陕西理工大学学报(自然科学版)》 2024年第1期37-46,共10页
针对一类输入受限的二阶非仿射非线性不确定系统的控制问题,提出了一种串级自耦PID控制方法。在考虑了系统输入饱和受限的前提下,将二阶系统分为外环广义位移环和内环广义速度环,分别采用自耦PD和自耦PI算法实现串级控制策略。解决了自... 针对一类输入受限的二阶非仿射非线性不确定系统的控制问题,提出了一种串级自耦PID控制方法。在考虑了系统输入饱和受限的前提下,将二阶系统分为外环广义位移环和内环广义速度环,分别采用自耦PD和自耦PI算法实现串级控制策略。解决了自耦PID控制面对输入信号为阶跃信号时需要设计过渡过程的短板;设计了串级耦合速度因子,并将内外环的可调参数进行了数据拟合,进一步降低了控制器的调参难度,分析并证明了串级自耦PID控制的合理性和稳定性。仿真结果表明,所提控制方法较自耦PID控制不仅响应速度快、鲁棒性更好,而且具有极强的抗干扰能力,在一类二阶非仿射非线性不确定系统的控制领域具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 输入饱和受限 串级自耦PID 过渡过程 串级自耦速度因子 仿射非线性系统
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一类非仿射非线性时滞系统的动态状态反馈镇定 被引量:7
7
作者 刘勇华 黄良沛 +1 位作者 肖冬明 郭勇 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期923-928,共6页
本文讨论了一类非仿射非线性时滞系统的全局镇定问题.通过引入辅助积分系统和构造合适的LyapunovKrosovskii泛函,提出了一种基于反推法的时滞无关动态状态反馈控制器,所提控制方法无需时滞的任何先验知识.利用Lyapunov稳定性理论证明了... 本文讨论了一类非仿射非线性时滞系统的全局镇定问题.通过引入辅助积分系统和构造合适的LyapunovKrosovskii泛函,提出了一种基于反推法的时滞无关动态状态反馈控制器,所提控制方法无需时滞的任何先验知识.利用Lyapunov稳定性理论证明了该控制策略能够保证非仿射时滞系统状态渐近收敛于原点,且所有闭环信号全局有界.一个仿真实例进一步验证了所得控制方案的可行性与有效性. 展开更多
关键词 仿射系统 非线性系统 时滞 动态状态反馈 反推法 Lyapunov-Krosovskii泛函
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非仿射非线性系统的自适应模糊输出反馈控制 被引量:5
8
作者 文杰 姜长生 +1 位作者 钱承山 周丽 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期1694-1698,共5页
针对一类单输入单输出非仿射非线性系统,提出了基于观测器的自适应模糊输出反馈控制。该算法通过构造线性误差观测器估计系统输出误差和系统状态,利用估计状态变量和估计输出误差变量设计自适应控制律,采用模糊逻辑系统在线消除非线性... 针对一类单输入单输出非仿射非线性系统,提出了基于观测器的自适应模糊输出反馈控制。该算法通过构造线性误差观测器估计系统输出误差和系统状态,利用估计状态变量和估计输出误差变量设计自适应控制律,采用模糊逻辑系统在线消除非线性系统中的不确定模型,引入监督控制消除系统逼近误差和外界干扰,并利用Lyapunov方法严格证明了在该控制律作用下闭环系统所有信号一致最终有解,闭环系统的输出能最终跟踪期望输出。仿真结果表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 仿射非线性系统 自适应模糊控制 输出反馈 线性误差观测器
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一类纯反馈非线性系统的反推近似滑模控制 被引量:4
9
作者 汪涛 胡剑波 +1 位作者 李飞 郑磊 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2016年第9期358-363,共6页
在非线性控制系统的优化过程中,针对一类含有未知函数项和外界干扰的不确定纯反馈非线性系统,提出了一种自适应反推近似滑模变结构控制方法。基于中值定理和隐函数定理将未知非仿射输入函数进行分解,使其含有显式的控制输入,利用神经网... 在非线性控制系统的优化过程中,针对一类含有未知函数项和外界干扰的不确定纯反馈非线性系统,提出了一种自适应反推近似滑模变结构控制方法。基于中值定理和隐函数定理将未知非仿射输入函数进行分解,使其含有显式的控制输入,利用神经网络逼近未知非线性函数,动态面控制技术解决了反推设计中对虚拟控制反复求导而导致的"微分爆炸"问题。提出的自适应近似滑模控制方案削弱了传统滑模控制中的抖振现象,取消了不确定干扰上界先验已知条件。最后,从理论上证明了所设计的控制器能够保证闭环系统所有信号半全局一致终结有界,为控制系统性能优化提供了有效方法。 展开更多
关键词 反馈非线性系统 动态面控制 反推设计 近似滑模
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无人机非线性非仿射飞控系统的自适应模糊H_∞输出反馈控制及其应用 被引量:1
10
作者 常勇 卢广山 姜长生 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期99-103,共5页
研究了非仿射非线性系统的模糊自适应H∞输出反馈跟踪。在非仿射非线性模型不确定或未知的情况下,首先将非仿射系统展开为仿射系统的形式,使用模糊自适应控制器对系统进行控制,然后基于Lyapunov稳定性定理得出自适应律,并通过解一个代数... 研究了非仿射非线性系统的模糊自适应H∞输出反馈跟踪。在非仿射非线性模型不确定或未知的情况下,首先将非仿射系统展开为仿射系统的形式,使用模糊自适应控制器对系统进行控制,然后基于Lyapunov稳定性定理得出自适应律,并通过解一个代数Riccati方程实现了H∞跟踪性能。在状态不可测情况下,引入高增益观测器估计系统状态并设计了输出反馈控制器,实现了系统的输出反馈控制性能。最后,通过对无人机飞行控制的仿真验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 自适应模糊 仿射非线性系统 H∞ 输出反馈 高增益观测器
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一类不确定非线性纯反馈系统的自适应鲁棒模糊控制 被引量:2
11
作者 刘艳军 王伟 王向东 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期697-701,706,共6页
针对一类带有不确定性的非线性MIMO纯反馈系统,提出一种自适应鲁棒模糊控制方法.该方法放宽了已有文献对系统模型的限制条件,基于李雅普诺夫分析方法获得了控制输入和自适应律.在控制输入设计中,鲁棒控制项用于补偿逼近误差向量.通过选... 针对一类带有不确定性的非线性MIMO纯反馈系统,提出一种自适应鲁棒模糊控制方法.该方法放宽了已有文献对系统模型的限制条件,基于李雅普诺夫分析方法获得了控制输入和自适应律.在控制输入设计中,鲁棒控制项用于补偿逼近误差向量.通过选择适当的设计参数,提出的控制方法使得闭环系统的所有信号是一致有界的和跟踪误差向量的范数收敛到小的零邻域内.仿真结果表明了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 自适应模糊控制 鲁棒控制 非线性反馈系统 不确定性 BACKSTEPPING
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一类纯反馈非线性系统的反推控制 被引量:10
12
作者 刘勇华 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期801-804,共4页
研究了一类纯反馈非线性系统的输出跟踪问题.通过引入一个新的坐标变换,提出了一种基于反推设计的状态反馈控制算法.所得控制算法不仅保证了系统跟踪误差全局渐近稳定,同时使得闭环系统所有信号有界.最后,一个仿真实例验证了本文控制算... 研究了一类纯反馈非线性系统的输出跟踪问题.通过引入一个新的坐标变换,提出了一种基于反推设计的状态反馈控制算法.所得控制算法不仅保证了系统跟踪误差全局渐近稳定,同时使得闭环系统所有信号有界.最后,一个仿真实例验证了本文控制算法的有效性. 展开更多
关键词 非线性系统 反馈系统 反推设计
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一类纯反馈非线性系统的动态面控制 被引量:7
13
作者 刘勇华 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1262-1267,共6页
针对一类非仿射输入纯反馈非线性系统,提出了一种动态面控制算法.不同于运用中值定理,该算法通过引入一个辅助系统,将原系统转化为输入仿射系统,结合动态面控制与反推设计法,消除了反推法中"计算膨胀"问题.所设计控制器保证... 针对一类非仿射输入纯反馈非线性系统,提出了一种动态面控制算法.不同于运用中值定理,该算法通过引入一个辅助系统,将原系统转化为输入仿射系统,结合动态面控制与反推设计法,消除了反推法中"计算膨胀"问题.所设计控制器保证了闭环系统所有信号半全局一致最终有界,且通过选择合适的设计参数可使跟踪误差收敛到原点的一个小邻域内.一个仿真实例进一步验证了所提控制算法的有效性. 展开更多
关键词 反馈非线性系统 非线性系统 动态面控制 反推设计
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一类非仿射不确定非线性系统的自适应模糊输出反馈控制 被引量:2
14
作者 毛玉青 张天平 《模糊系统与数学》 CSCD 北大核心 2007年第4期80-85,共6页
针对一类非仿射的不确定非线性系统,利用H∞控制技术和模糊系统,提出一种基于观测器的混合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,同时取消了最优逼近误差平方可积的假设条件,而且跟踪误差渐近收敛到零。仿真结... 针对一类非仿射的不确定非线性系统,利用H∞控制技术和模糊系统,提出一种基于观测器的混合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,同时取消了最优逼近误差平方可积的假设条件,而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。 展开更多
关键词 模糊控制 非线性系统 仿射系统 自适应控制 观测器 稳定性
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仿射非线性广义系统的动态输出反馈H_∞控制 被引量:1
15
作者 贤锋 马合保 《闽江学院学报》 2018年第2期22-25,共4页
研究一类仿射非线性广义系统的动态输出反馈H_∞控制问题,基于两个有广义约束条件的Hamilton-Jacobi不等式,给出所考虑系统的全阶动态输出反馈H_∞控制器的一种设计方法.
关键词 仿射非线性广义系统 动态输出反馈 H∞控制 HAMILTON-JACOBI不等式
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一类非仿射非线性系统的神经网络输出反馈方案设计
16
作者 赵彤 赵品 曲绍华 《青岛科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2010年第1期86-90,共5页
针对一类非仿射非线性系统,设计了一种基于神经网络的自适应输出反馈控制方案,使得输出信号能够跟踪给定信号。构造观测器估计系统中的未知状态变量,采用神经网络结构补偿系统中的非线性部分,并且设计了鲁棒控制项来抵消逼近误差,增加... 针对一类非仿射非线性系统,设计了一种基于神经网络的自适应输出反馈控制方案,使得输出信号能够跟踪给定信号。构造观测器估计系统中的未知状态变量,采用神经网络结构补偿系统中的非线性部分,并且设计了鲁棒控制项来抵消逼近误差,增加了抗干扰能力。系统稳定性得到严格证明。仿真结果充分证明了该方案的有效性和可行性。 展开更多
关键词 仿射非线性系统 输出反馈 自适应控制 神经网络
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不确定纯反馈系统非线性比例反演控制
17
作者 陈龙胜 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第2期288-294,共7页
针对一类不确定非仿射纯反馈系统,结合反演法、Nussbaum函数和非线性比例控制器,提出了一种新的控制器设计方案。该方案基于双性能函数设计非线性函数以构建非线性比例控制器,同时在反演设计中的每一步引入Nussbaum函数以满足系统结构... 针对一类不确定非仿射纯反馈系统,结合反演法、Nussbaum函数和非线性比例控制器,提出了一种新的控制器设计方案。该方案基于双性能函数设计非线性函数以构建非线性比例控制器,同时在反演设计中的每一步引入Nussbaum函数以满足系统结构和参数未知、控制方向未知、初始状态未知及预设性能控制的需求。所设计的控制器结构极为简单,在线调整的参数个数极少。最后,基于Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统所有信号一致有界。仿真结果验证了所设计控制方案的可行性与有效性。 展开更多
关键词 仿射反馈系统 反演法 非线性比例控制 预设性能 控制方向未知
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仿射非线性系统的一种新的反馈控制方法
18
作者 傅勤 《昆明理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2011年第1期72-78,共7页
研究仿射非线性系统的状态反馈和动态输出反馈控制器设计问题.借助于微分中值定理(DMVT),将仿射非线性系统转化为线性变参数(LPV)系统,并利用凸性和线性矩阵不等式(LMIs)的方法,提出一个充分条件,得到状态反馈和输出反馈控制器.当反馈... 研究仿射非线性系统的状态反馈和动态输出反馈控制器设计问题.借助于微分中值定理(DMVT),将仿射非线性系统转化为线性变参数(LPV)系统,并利用凸性和线性矩阵不等式(LMIs)的方法,提出一个充分条件,得到状态反馈和输出反馈控制器.当反馈控制律作用于该系统时,闭环系统是全局渐近稳定的. 展开更多
关键词 仿射非线性系统 反馈控制 线性矩阵不等式(LMIs) 微分中值定理(DMVT)
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具有输入时滞和预设性能的非线性系统有限时间动态面控制 被引量:1
19
作者 夏晓南 尹治林 +2 位作者 李春 张鑫磊 吴嵩 《江苏大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第3期316-322,共7页
针对一类具有输入时滞和动态不确定性的非严格反馈非线性系统的跟踪问题,提出一种新的基于预设性能的有限时间自适应跟踪控制方案.利用Pade逼近和辅助中间变量将有时滞系统转化为无时滞系统,采用由一阶辅助系统生成的动态信号处理未建... 针对一类具有输入时滞和动态不确定性的非严格反馈非线性系统的跟踪问题,提出一种新的基于预设性能的有限时间自适应跟踪控制方案.利用Pade逼近和辅助中间变量将有时滞系统转化为无时滞系统,采用由一阶辅助系统生成的动态信号处理未建模动态,引入双曲正切函数实现预设性能跟踪控制,并给出基于动态面控制方法的稳定性分析.在MATLAB环境中,以具有未建模动态和输入时滞的二阶非线性系统为例,对所提出的控制策略进行数值仿真.结果表明:所提出的控制方案能够避免现有有限时间控制所出现的虚拟控制求导奇异性问题,所有信号有限时间有界,跟踪误差收敛到预设的时变区间,可见控制算法切实有效. 展开更多
关键词 非线性系统 严格反馈系统 未建模动态 输入时滞 预设性能 自适应控制 动态面控制 有限时间稳定
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仿射非线性系统的动态反馈线性化与系统线性近似的能控性
20
作者 张仁忠 《哈尔滨师范大学自然科学学报》 CAS 2003年第1期24-26,共3页
本文用微分几何方法讨论了m=n-1仿射非线性系统的动态反馈线性化与系统的线性近似能控性的关系,给出了系统可动态反馈线性化的条件.
关键词 仿射非线性系统 能控性 对合分布 动态反馈线性 系统线性近似 微分几何方法
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