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具有未建模动态的不确定非线性参数化系统的自适应鲁棒控制

作　者: 孙玮
导　师: 刘玉生
学　校: 四川大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 未建模动态非线性自适应鲁棒性李亚普诺夫稳定性
分类号: TP13
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

人们对实际系统进行控制研究时,一方面由于种种原因无法得到系统的准确的模型,或者无法使模型精确化;另一方面为了研究的方便,常常将系统简化处理,选择比较简单的降阶模型,从而导致系统部分动态特性的丢失,这部分不确定性就是我们通常所说的未建模动态。未建模动态几乎存在于任何实际系统中,如果忽略掉未建模动态,而仅在较为理想的情况下进行设计的控制器应用于实际系统时,其控制效果往往是不尽人意的,有时甚至会使系统不稳定。为了能将针对模型进行设计的控制器更好的运用于实际系统,达到理想的控制要求,获得良好的控制效果,在进行控制器设计时,对未建模动态进行考虑和处理是非常必要的。本文的基本设计思想是在文献介绍的鲁棒自适应控制器设计方案的基础上,将未建模动态对系统的影响考虑进去,针对一类具有未建模动态的不确定非线性参数化系统,基于Lyapunov函数法,在设计中采用一种辅助动态信号来抑制未建模动态,同时对系统中所存在的其他不确定项的边界函数进行分数参数化,改进了一种新的鲁棒自适应控制器的设计方案。通过Lyapunov稳定性分析的结果表明,本文所设计的鲁棒自适应控制器可以使系统在未建模动态和其他不确定性共存时,系统中所有信号仍然有界,可以实现整个系统的鲁棒稳定。通过MATLAB仿真试验表明,文献所提出的鲁棒自适应控制器的设计方案不适用于具有未建模动态的非线性参数化不确定系统,而本文所提出的控制方案,通过适当调整控制参数,可以使状态量以任意的精度趋于平衡点。因此,本文的算法确实具有很强的鲁棒稳定性,明显优于有关文献提出的方案。

全文目录

1 绪论  5-10
  1.1 自适应控制的提出及发展  5-6
  1.2 非线性不确定系统的自适应鲁棒控制  6-8
  1.3 本文所做的工作  8-10
2 预备知识  10-15
  2.1 李亚普诺夫稳定性理论  10-12
  2.2 输入-状态实际稳定  12-15
3 问题的提出  15-18
  3.1 一类具有未建模动态的不确定非线性参数化系统  15-16
  3.2 基本假设  16-18
4 非线性参数化系统的自适应鲁棒控制器的设计  18-31
5 仿真试验  31-43
  5.1 系统的描述  31-32
  5.2 控制器的设计  32-33
  5.3 仿真结果分析  33-43
    5.3.1 与相关文献提出的控制器的仿真结果的比较  34
    5.3.2 不同控制器参数的仿真结果的比较  34-43
6 结论与展望  43-44
参考文献  44-48
作者在读研期间科研成果简介  48-49
声明  49-50
致谢  50

具有未建模动态的不确定非线性参数化系统的自适应鲁棒控制

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