随机非线性系统的模糊自适应指定性能控制

论文摘要

本文针对几类不确定随机非线性系统,在自适应模糊控制,指定性能控制理论的框架下,研究自适应模糊指定性能控制(PPC)设计方法、闭环系统稳定性及跟踪误差收敛性等问题。主要工作如下:(1)针对一类具有非三角结构的不确定随机非线性系统,研究了模糊自适应指定性能控制的设计问题。在控制设计中,首先利用模糊逻辑系统对被控系统进行建模,然后结合指定性能理论,并基于模糊自适应Backstepping控制设计和随机Lyapunov函数稳定性理论,给出了一种模糊自适应指定性能控制器的设计方法和闭环系统的依概率稳定性证明。所提出的控制方法能够确保系统的跟踪误差保持在指定的性能边界内。仿真结果进一步验证所提控制方法的可行性和有效性。(2)针对一类含有未知死区和未知控制方向的多输入多输出随机非线性系统,研究了模糊自适应指定性能控制的设计问题。在控制设计中,应用模糊逻辑系统逼近未知非线性函数,基于自适应Backstepping设计方法和指定性能控制理论,给出了一种模糊自适应输出反馈指定性能控制方法。依据随机Lyapunov稳定性理论,证明了闭环系统的依概率稳定,而且系统的跟踪误差保持在指定的性能边界内。通过数值仿真研究进一步验证所提控制方法有效性。(3)针对一类随机非线性互联大系统,研究了模糊自适应指定性能分散控制的设计问题。在控制设计中,应用模糊逻辑系统对被控对象建模,基于指定性能控制理论和自适应Backstepping控制设计方法,提出了一种模糊自适应指定性能分散控制方法;通过随机Lyapunov稳定性理论证明闭环系统的依概率稳定。数值仿真研究进一步验证所提控制方法的有效性。(4)针对一类带有输入时滞的随机互联不确定非线性系统,研究了模糊自适应指定性能分散控制的设计问题。在控制设计中,首先采用pade逼近方法解决输入时滞问题。其次应用模糊逻辑系统辨识系统中未知非线性函数,在此基础上,将自适应Backstepping设计方法和随机Lyapunov稳定性理论相结合,给出了一种模糊自适应输出跟踪指定性能分散控制方法,并证明了闭环系统的依概率稳定性。通过实例仿真研究进一步验证所提控制方法的有效性。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 邵新峰

导师: 佟绍成

关键词: 随机非线性系统,模糊自适应控制,指定性能控制,模糊状态观测器

来源: 辽宁工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 数学

单位: 辽宁工业大学

分类号: O231

总页数: 100

文件大小: 1471K

下载量: 103

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