不確定非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)PI控制研究.pdf

1、近年來，關(guān)于不確定非線性系統(tǒng)跟蹤問題的研究與應(yīng)用越來越受人關(guān)注。在設(shè)計(jì)控制器時(shí)，假若忽略了非線性系統(tǒng)的不確定因素（可能包括未知參數(shù)、外界擾動(dòng)，測(cè)量誤差等等），很有可能帶來不可估量的損失。為此本論文基于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、計(jì)算量小的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)比例積分（PI）控制算法，研究不確定非線性系統(tǒng)的跟蹤控制。
　　第一，針對(duì)一類非仿射非線性不確定系統(tǒng)，設(shè)計(jì)自適應(yīng)PI控制算法。由于系統(tǒng)模型具有非仿射和不確定性，即控制輸入是以隱含的方式體現(xiàn)。因此首要問

2、題是將系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為仿射模型，這里利用的是中值定理；其次，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的逼近性解決系統(tǒng)的非線性問題，同時(shí)引入虛擬參數(shù)簡(jiǎn)化分析過程；最后結(jié)合虛擬參數(shù)的估計(jì)誤差和選取李雅普諾夫函數(shù)及合理的推導(dǎo)過程，表明所提方法能夠保證閉環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的信號(hào)一致最終有界。最后通過數(shù)值仿真分析，體現(xiàn)所設(shè)計(jì)的控制器具有良好的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。
　　第二，針對(duì)一類帶有執(zhí)行器飽和的不確定非線性系統(tǒng)，設(shè)計(jì)自適應(yīng)PI控制算法?？紤]到執(zhí)行器具有非光滑的飽和結(jié)構(gòu)，首先利用

3、一種光滑函數(shù)逼近飽和函數(shù)；其次針對(duì)系統(tǒng)模型考慮的外部干擾、測(cè)量誤差等不確定非線性項(xiàng)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的逼近性解決；然后基于巧妙選取李雅普諾夫函數(shù)及穩(wěn)定性分析過程，證明所提方法能夠保證閉環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的信號(hào)一致最終有界。最后通過數(shù)值仿真分析，體現(xiàn)所設(shè)計(jì)的控制器與傳統(tǒng)的PI算法相比，具有良好的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。
　　第三，針對(duì)一類輸入飽和的非線性系統(tǒng)，提出一種改進(jìn)的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PI控制算法。在使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的逼近性能時(shí)，嚴(yán)格意義上必須