高階不確定非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)實(shí)際輸出跟蹤控制.pdf

1、高階非線性系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)問題在近幾年來得到了廣泛的研究.這類系統(tǒng)是嚴(yán)格反饋非線性系統(tǒng)的更一般的形式，且在原點(diǎn)的雅可比線性化可能有不可控或不穩(wěn)定的模型.因此，高階非線性系統(tǒng)的控制問題與嚴(yán)格反饋非線性系統(tǒng)相比更難以處理.另外，高階非線性系統(tǒng)包含了實(shí)際中直升飛機(jī)、太空飛船、機(jī)器人、水面艦船和水下裝置等廣泛應(yīng)用的一類欠驅(qū)動(dòng)、弱耦合和不穩(wěn)定的機(jī)械系統(tǒng).因此，對(duì)高階非線性系統(tǒng)的研究是具有理論意義和實(shí)際意義的.
　　 基于增加冪次積分方法，本

2、文研究了高階不確定非線性系統(tǒng)光滑自適應(yīng)實(shí)際輸出跟蹤控制設(shè)計(jì)問題.首先綜合介紹了高階不確定非線性系統(tǒng)跟蹤控制理論的課題背景、理論意義、實(shí)際意義及國(guó)內(nèi)外研究概況.其次用一個(gè)簡(jiǎn)單的例子介紹了本文用的增加冪次積分方法的基本思想，概括出該方法的一般步驟.然后分別研究了以下兩類高階不確定非線性系統(tǒng)的跟蹤控制問題：
　　 一、一類參考信號(hào)已知的高階不確定非線性系統(tǒng)實(shí)際輸出跟蹤控制問題
　　 本部分研究了一類具有已知參考信號(hào)，未知控制系

3、數(shù)和零動(dòng)態(tài)的高階不確定非線性系統(tǒng)的實(shí)際輸出跟蹤控制問題.不同于現(xiàn)有文獻(xiàn)，本部分所研究的高階不確定非線性系統(tǒng)更具一般性：(1)系統(tǒng)具有不可量測(cè)零動(dòng)態(tài)；(2)系統(tǒng)的控制系數(shù)未知，且控制系數(shù)的下界是一個(gè)含有未知常數(shù)的函數(shù)的形式.本部分通過狀態(tài)反饋，并靈活地運(yùn)用自適應(yīng)技術(shù)、不等式的相關(guān)技巧和增加冪次積分方法，給出了光滑的自適應(yīng)實(shí)際輸出跟蹤控制器的設(shè)計(jì)步驟.所設(shè)計(jì)的狀態(tài)反饋跟蹤控制器使得閉環(huán)系統(tǒng)的狀態(tài)全局有界，且在一個(gè)有限的時(shí)刻后，跟蹤誤差在一個(gè)

4、任意給定的范圍內(nèi).最后給出了仿真算例來驗(yàn)證該控制方案的有效性.
　　 二、一類參考信號(hào)未知的高階不確定非線性系統(tǒng)實(shí)際輸出跟蹤控制問題
　　 本部分研究了一類高階不確定非線性系統(tǒng)在被跟蹤信號(hào)未知的情況下的實(shí)際輸出跟蹤控制問題.借鑒前一個(gè)問題的思想，通過靈活地運(yùn)用不等式，對(duì)系統(tǒng)的未知控制系數(shù)和非線性項(xiàng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，克服了參考信?hào)未知給設(shè)計(jì)控制器帶來的困難，設(shè)計(jì)了實(shí)際輸出跟蹤控制器，并根據(jù)Lyapunov理論和Barbala