不确定下三角非线性系统自适应控制及应用

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1、Ｉ分类号密级ＵＤＣ单位代码１０１５１大连海事大学博±学位论文不确定下Ｈ角非线性系统自适应控制及应用苗保彬指导教师李铁山职称教授学位授予单位大连海事大学？申请学位类别工学博±学科（专业）交通信息工程及控制论文完成日期２０１５年８月论文答辩日期２０１６年１月答辩委员会主席；多Ａｄａｔ－ｉｉｐｉｖｅＣｏｎｔｒｏｌｏｆＵｎｃｅｒｔａｉｎＬｏｗｅｒＴｒａｎｕｌａｒＮｏｎｌｎｅａｒｇＳｓｔｅｍｓａｎｄＩｔｓＡｌｉｃａｔｉｏｎｓｙｐｐＤｉｓｓｉｅｒｔ

2、ａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅ田ｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｂｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆｐｑｇＤｏｃｔｏｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｂｙＭｉａｏＢａｏＷｎ＇ＴｒａｆｆｉｃＩｎ化ｒｍａｔｉｏｎＥｎｉ田ｅｅｒｉｎ＆Ｃｏｎｔｒｏｌ（ｇｇ）ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＬｉＴｉｅｓｈａｎｐｔＪａｎｕａｒ２０１６ｙ大连海事大学学位论文原创性声明和使用授

3、权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，＂不确定下Ｈ角非线性系统自适应控制及应用＂－撰写成博±學位论文。除论文中己经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名；利衫学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有

4、关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅。本人授权大连海事大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分內容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》（中国学术期刊（光盘版）电子杂志社）、《中国学位论文全文数据库》（中国科学技术信息研究所）等数据库中，并Ｗ电子出版物形式出版发行和提供信息服务。。保密的论文在解密后遵守此规定本学位论文属于：保密□在年解密后适用本授权书。＂＂不保密囚（请在Ｗ上方框内打Ｖ）

5、论文作者签名：錄據导师签名：曰巧：年月曰＾）＾１＾７１＾创新点摘要创新点摘要本文主要对不确定下Ｈ角型非线性系统的自适应神经网络控制设计及其在自主式水下机器人的Ｈ维轨迹跟踪控制应用方面进行了研究，主要创新点如下：一一１．针对类増益已知的不确定下Ｈ角型非线性系统，设计了种自适应神经＂＂网络控制器。面向传统后推方法中存在的计算爆炸问题，采用指令滤波技术＂＂和最少学习参数方法，使算法计算量及在线学习参数个数明显减少。２一一一．针对类増益未知的不确定下Ｈ角型非线性系统，设计了种基于单神经网络的自适应控制器一

6、。将控制器设计过程中出现的未知部分保留到下步，依此类推直到控制设计的最后一一，，步只使用个神经网络逼近器实现控制器中的未知部分，。，使得控制器结构简单易于实现３．针对具有不确定性及外界干扰的自主式水下机器人的非线性动力学模型，分别将上述两种理论方法应用于Ｈ维轨迹跟踪控制设计，所得到的跟踪控制算法具有结构简单、计算量小、易于工程实现等特点。仿真结果表明所设计的控制器可Ｗ实现自主式水下机器人的兰维轨迹精确跟踪控制。中文摘要摘要近年来，基于在线逼近的不确定下Ｈ角非线性系统自遥应控制吸引了广大学者的研巧兴

7、趣。本文对不确定下Ｈ角型非线性系统的自适应神经网络控制设计及其在自主式水下机器人的兰维轨迹跟踪控制应用方面进行了研究，主要研究工作如下：一一１．针对类増益已知的不确定下Ｈ角型非线性系统，提出种基于指令滤波技术的自适应神经网络控制方法一。该方法通过个二阶滤波器而非直接解析地对＂＂虚拟控制律求导，从而壶著地简化了后推控制器的设计过程，避免了计算爆炸问题。此外，将神经网络理想权值的范数做为在线估计参数，使在线学习参数的个数蟲著地减少，，降低了控制器的计算负担。这两种控制技术的有机结合使得算法结构简单、计算量小而易

8、于工程实现。对系统进行了基于李雅普诺夫稳定性一致最终有界的理论的稳定性分析，表明系统中的所有信号是半全局，且可通过调节设计参数使得跟踪误差尽可能的小。一２．针对类増益