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

1、高階非線性系統(tǒng)的控制設(shè)計問題在近幾年來得到了廣泛的研究.這類系統(tǒng)是嚴格反饋非線性系統(tǒng)的更一般的形式，且在原點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)包含了實際中直升飛機、太空飛船、機器人、水面艦船和水下裝置等廣泛應(yīng)用的一類欠驅(qū)動、弱耦合和不穩(wěn)定的機械系統(tǒng).因此，對高階非線性系統(tǒng)的研究是具有理論意義和實際意義的.
　　 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)實際輸出跟蹤控制設(shè)計問題.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、實際意義及國內(nèi)外研究概況.其次用一個簡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、一類參考信號已知的高階不確定非線性系統(tǒng)實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，未知控制系

3、數(shù)和零動態(tài)的高階不確定非線性系統(tǒng)的實際輸出跟蹤控制問題.不同于現(xiàn)有文獻，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)具有不可量測零動態(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)實際輸出跟蹤控制器的設(shè)計步驟.所設(shè)計的狀態(tài)反饋跟蹤控制器使得閉環(huán)系統(tǒng)的狀態(tài)全局有界，且在一個有限的時刻后，跟蹤誤差在一個

4、任意給定的范圍內(nèi).最后給出了仿真算例來驗證該控制方案的有效性.
　　 二、一類參考信號未知的高階不確定非線性系統(tǒng)實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)在被跟蹤信號未知的情況下的實際輸出跟蹤控制問題.借鑒前一個問題的思想，通過靈活地運用不等式，對系統(tǒng)的未知控制系數(shù)和非線性項進行適當?shù)奶幚?，克服了參考信號未知給設(shè)計控制器帶來的困難，設(shè)計了實際輸出跟蹤控制器，并根據(jù)Lyapunov理論和Barbala