文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
非线性自适应迭代学习控制研究
姓名:杨娜娜
申请学位级别:硕士
专业:运筹学与控制论
指导教师:李俊民
20100101
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摘要近二十多年来,非线性系统控制理论是自动化控制领域研究的热点问题之一。基于技术的自适应控制作为非线性控制理论的一种研究方法,可以使不满足匹配条件的时不变参数不确定性非线性系统,实现跟踪误差渐近收敛于零,但无法处理含有时变参数不确定性的情形。当系统中控制方向未知和含有混合参数北洳问褪辈槐洳问不确定性以及目标轨线发生变化时,单一的自适应控制算法远不能解决这些问题。而增益技术是处理控制方向未知问题的一种有效方法;传统迭代学习控制是处理重复性跟踪问题的一种有效控制方法,经过若干次迭代能以较高的精度在给定有限时间区间内实现给定目标轨迹的完全跟踪,但现有的这种方法还存在很大的缺陷,如要满足全局连续,跟踪目标轨迹一致氲问薰等。因此,如何将基于技术的自适应控制、增益技术、迭代学习控制相结合,来解决控制方向未知问题和非一致目标轨迹跟踪问题是值得研究的课题。由以上研究思想,本文工作主要包括以下几个方面:第一,针对一类具有参数不确定性和多个控制方向未知的非线性时滞系统,提出了一种基于观测器的输出反馈稳定化设计方案。利用增益技术处理未知控制系数,利用技术设计自适应控制器。,证明了闭环系统的稳定性,实现了系统状态渐近收敛于零,且保证了所有信号有界;第二,针对一类控制方向未知的一阶混合参数化非线性时滞系统,提出一种自适应迭代学习控制方案。利用增益技术处理未知控制系数;,解决非一致目标跟踪问题。,证明了跟踪误差的平方在一个有限时间区间上的积分收敛于零,同时保证所有信号均在有限时间区间内有界;第三,针对一类控制增益未知的在有限时间区间上可重复运行的高阶混合参数化非线性系统,利用改进技术,将参数重组技巧和分段积分机制相结合,提出一种由参数微分一差分型自适应律和学习控制律组成的混合自适应迭代学习控制算法,处理非一致目标轨迹跟踪问题。通过构造一个泛函使得跟踪误差的平方在一个有限时间区间上的积分收敛于零,同时保证所有信号均在有限时间区间内有界;第四,对文中所提的算法都做了计算机仿真研究,进一步验证了算法的可行性和有效性。关键词:自适应控制控制方向未知反推技术非一致轨迹自适应迭代学习控制
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一扯本人签名:西安电子科技大学学位论文创新性声明关于论文使用授权的说明沙鲤:翌坦睿:丝秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。日期:Ⅵ本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。
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第一章绪论§自适应控制概述非线性系统广泛存在于实际控制系统中,如物理系统缏废低场⒒迪低车本质上都是非线性的。而各种非线性环节的存在会使对系统控制器的研究变得复杂。近二十年来,在自动控制领域对非线性系统控制的研究倍受广大学者的关注,并取得了很大的进展。本章主要介绍非线性自适应控制理论及其研究现状、控制方向未知问题研究现状、迭代学习控制理论及其研究现状和自适应迭代学习控制理论及其研究现状。.允视刂评砺奂捌溲芯肯肿许多实际的被控系统具有线性参数化或非线性参数化的参数不确定性。如机械手搬动大物体时具有的未知惯性参数,电力系统的负荷发生大的变化,以及装卸大量的水使消防飞机的质量发生大的变化等等。而自适应控制就是对付这种系统的一种有效方法。它的基本思想是基于量测到的信号或估计的信号,对不确定的被控对象参数进行在线估计,并在控制输入计算中使用参数估计值:其基本目标是当对象存在不确定参数或参数未知变化时,保证系统的可靠性性能。在过去的十多年里,非线性系统的自适应控制取得了长足的发展。最为引人注目的成就是取捌首次提出采用反推技术,解决参数严格反馈非线性不确定系统的全局自适