一种改进的非线性纯反馈系统的自适应动态面控制

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1、一种改进的非线性纯反馈系统的自适应动态面控制鲁瑶许莉娟张天平(扬州大学信息工程学院,扬州225009)摘要:本文研究了一类带有未知扰动的非线性纯反馈系统的控制问题.通过引入动态面技术,结合神经网络逼近方法,并利用积分型Lyapunov函数,提出了一种改进的自适应动态面控制方案.将一阶滤波器引入后推设计中避免了传统后推方法中对虚拟控制反复求导而导致的计算复杂性问题.与已有文献相比,该方案放宽了对于控制系统的要求,有效地减少了可调参数的数目,无需虚拟控制增益系数导数的信息.理论分析证明了闭环控制系统是半全局一致终结有界的,且跟踪误差收敛到一个小的

2、邻域内.关键字:纯反馈系统;自适应控制;动态面控制;积分型Lyapunov函数中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1001-0505(2010)增刊(II)-XXXX-XXAnimprovedadaptivedynamicsurfacecontrolforaclassofnonlinearsystemsinpurefeedbackformLuYaoXuLijuanZhangTianping(CollegeofInformationEngineering,YangzhouUniversity,Yangzhou225009,China.

3、)Abstract:Theproblemofadaptivecontrolisstudiedforaclassofnonlinearsystemsinpurefeedbackformwithunknownsystemfunctionsanduncertaindisturbancesinthispaper.Byintroducingdynamicsurfacecontroltechnique,andincorporatingtheapproximationcapabilityofneuralnetworks,andusingintegral-t

4、ypeLyapunovfunction,animprovedadaptivedynamicsurfacecontrolisdevelopedfortheabovesystems.Byintroducingthefirstorderfilter,theexplosionofcomplexitycausedbytherepeateddifferentiationsofcertainnonlinearfunctionssuchasvirtualcontrolsintraditionalbacksteppingdesignisavoided.Comp

5、aredwiththeexistingliterature,theproposedapproachrelaxestherestrictionofthesystemandreducesthenumberofadjustableparameterseffectively,anddoesnotrequirethederivativeofthevirtualcontrolcoefficients.Bytheoreticalanalysis,theclosed-loopcontrolsystemisshowntobesemi-globallyunifo

6、rmlyultimatelybounded,withthetrackingerrorconvergingtoasmallneighborhoodoftheorigin.Keywords:purefeedbacksystems;adaptivecontrol;dynamicsurfacecontrol;integral-typeLyapunovfunction近年来,后推技术的应用得到了广泛的关注,许多学者将自适应后推方法与模糊控制相结合提出了一些非线性自适应模糊后推控制方法[1,2].文献[3,4]提出了针对带扰动的严格反馈系统自适应后推控制

7、方案.基于分析方法与小增益定理方法,文献[5]提出了一种自适应神经网络控制方案,解决了一类完整的非仿射纯反馈系统的控制问题.针对后推设计中由于对虚拟控制反复求导而导致的参数膨胀问题,SWAROOP.D.等人提出了动态面控制(DSC)方法[6].文献[7]引入动态面技术,针对一类不确定非线性严格反馈系统,提出了一种基于神经网络的自适应动态面控制方案,引入动态面控制方法避免了参数膨胀,简化了设计,但是该控制系统仅考虑控制增益为常数且并未考虑到系统扰动和未建模动态.文献[8]针对一类带摄动的严格反馈动态系统,引入动态面控制方法,利用积分型函数,提出

8、了一种直接自适应神经网络控制方案.文献[9]基于方法,对一类带扰动的控制增益未知的非线性纯反馈系统提出了一种神经网络动态面控制方案,采用动态面控制技术,避免了后推设

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