带有未建模动态的输入输出模型表示的非线性系统的鲁棒自适应控制

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1、带有未建模动态的输入输出模型表示的非线性系统的鲁棒自适应控制控制理论与控制工程专业研究生苏晓东指导教师刘玉生教授我们知道实际系统都是非线性的，且一方面由于种种原因无法得到系统的准确模型，或者无法使模型精确化，另～方面为了处理方便，常常将系统简化处理，选择比较简单的降阶模型，导致系统部分动态特性丢失，因而实际系统大都有各种不确定性。很多控制方法，都忽略掉了未建模动态，仅在较为理想的情况下设计控制器，其控制效果往往是不尽人意的。而现有的科研文献，很少有考虑系统参数不确定性以外的其他不确定性的，但随着现代控制理论及工业控制要求的不断提高，对系统不确定性的考虑

2、及处理显得愈为重要了。然而未建模动态却具有高不确定性，这给控制器的设计带来了很大的困难。本文从系统未建模动态和未知有界扰动对控制系统稳定性的影响的角度出发，对一类用输入输出模型表示的非线性系统，采用了一种鲁棒自适应控制方法。该方法不要求满足未知参数线性相关的条件，也不需要进行参数设计，用这种方法设计的控制系统，在存在未建模动态和有界干扰时，仍然能保证系统内所有变量均为有界的。基本设计思想是基于Lyapunov函数分析系统，在设计中利用非线性阻尼项来抑制非线性不确定性和未知有界扰动对系统的影响，通过引入变能量函数(changingsupplyfuncti

3、on)，来抑制动态扰动，同时去掉了原文引入的动态信号，简化了系统。文章中用Lyapunov稳定性理论证明，采用了用输入输出模型表示的一类非线性系统的鲁棒自适应控制器，可以保证非线性系统的稳定性，在有界干扰和存在未建模动态时，系统内的所有变量均为有界的，且可以适当选择控制器的设计参数，使得系统的均方差任意的小。最后，用MATLAB仿真实验证明了，本文所采用的算法有较强的稳定性和鲁棒性，证明了本文的方法是行之有效的。关键词：非线性系统未建模动态跟踪自适应鲁棒性Lyapunov稳定性变能量函数IlRobustAdaptiveControlofNonlinea

4、rSystemswithUnmodeledDynamicsRepresentedbyInput——OutputModelsMajor：ControlTheoryandControlEngineeringGraduate：SuXiaodongAdvisor：LiuYushengWeknowthatalmostpracticalsystemsarenonlinear．ItisdifficulttodevelopaccuratemodelSforsystems．0ntheotherhand．weoftensimplifythemodel，orchooseth

5、e10wer—ordermodel．Butitmaybringsomeuncertaintytothesystem．Manypapersneglecttheunmodeleddynamics，anddesigntherobustadaptivecontrolundertheidealcircumstances．Buttheperformanceisnotsatisfied，Withthedevelopmentofmoderncontroltheoryandincreasingrequirementsonindustrycontrols：itiSvery

6、importanttoconsideruncertaintyofthesystem．Sincetheutmlodeleddynamicsarecomplicated，itbringsalotofdifficultiesinthedevelopmentofthecontrollets．ThiSpaperpresentsarobustadaptivecontrolschemeforaclassofimportantnonlinearlysystemrepresentedbyinput—outputmodelSwithuncertainties，Thesch

7、emedoesnotrequiretheunknownparameterstosatisfythelineardependenceconditionandparameterestimationisnotneeded．Withtheproposedcontrolscheme，allthevariablesintheclosed—loopsystemareboundedinthepresenceofunmodeleddynamicsandboundeddisturbanee．UsingtheLyapunovfunctionmethod，adaptiveno

8、nlineardampingtermsarepresentedtocounteractthee