导读:本文包含了非仿射非线性系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:不确定严格反馈非仿射非线性系统,反推控制,干扰观测器,输入输出受限
非仿射非线性系统论文文献综述
王翠[1]（2019）在《一类非仿射非线性系统鲁棒自适应反推研究》一文中研究指出非仿射非线性系统广泛存在于实际系统中,控制输入以非线性隐含的形式作用于系统,这对其控制器设计提出了挑战。本文针对一类不确定严格反馈的非仿射非线性系统在输入/输出受限、执行器故障以及状态不可测的情况下展开基于鲁棒自适应反推控制研究,主要内容如下:首先,针对一类不确定严格反馈非仿射非线性系统,提出基于非线性干扰观测器的滑模动态面控制方法。为便于利用仿射非线性系统设计控制器,利用泰勒级数在线展开的方式,使不确定严格反馈非仿射非线性系统的控制量显性表达;在此基础上,针对含有不确定性的非线性系统,利用非线性干扰观测器实现不确定项和干扰项在线实时逼近;以此,结合动态面和滑模方法,设计滑模动态面控制器,其中,滑模设计增强了系统的鲁棒性,动态面设计避免了传统反推控制中的“微分膨胀”问题,并通过Lyapunov函数方法证明闭环系统的稳定性。仿真结果表明,闭环系统具有较好的跟踪性能。其次,针对一类输入饱和且输出时变受限的不确定严格反馈非仿射非线性系统,提出基于Hermite多项式递归神经网络干扰观测器的反推控制方法。采用近似方法对输入输出受限的不确定严格反馈非仿射非线性系统进行泰勒级数展开,使非仿射非线性系统中的控制量显性表达;基于此,利用Hermite多项式递归神经网络干扰观测器对系统未知复合干扰进行估计;借助非对称障碍型Lyapunov函数设计基于反推方法的控制器,并依据Lyapunov函数理论证明闭环系统稳定性。仿真结果验证所提方法的有效性。然后,针对一类执行器故障的不确定严格反馈非仿射非线性系统,提出基于自适应滑模干扰观测器的容错反推控制方法。利用全局近似方法将执行器故障的不确定严格反馈非仿射非线性系统控制量显性化;在此基础上,设计自适应滑模干扰观测器对未知扰动进行估计;提出基于有限时间Lyapunov函数理论的容错反推控制器设计过程,Lyapunov函数理论证明闭环系统有限时间稳定。仿真结果证明该方法能够保证闭环系统的良好性能。最后,针对一类状态不可测的不确定严格反馈非仿射非线性系统,提出基于有限时间干扰观测器的输出反馈积分反推控制方法。设计基于tanh函数的扩张状态观测器对非仿射非线性系统状态进行观测;在此基础上对状态不可测的不确定严格反馈非仿射非线性系统近似转换,使控制输入显性化;针对状态不可测的不确定非线性系统,利用有限干扰观测器对系统不确定性和未知扰动和不确定项进行实时估计;设计积分反推控制器,并利用Lyapunov函数理论证明闭环系统的稳定性。仿真结果表明,该控制方法能够保证闭环系统的稳定性。(本文来源于《济南大学》期刊2019-06-01）
王慧,贾利东[2]（2019）在《具有仿射增益的非线性系统观测器及自适应观测器设计》一文中研究指出研究了具有仿射增益的非线性系统观测器设计问题,通过使用微分中值定理,应用Lyapunov稳定性理论给出了观测器的设计方法,得到了观测器误差渐近趋于零的充分条件。进一步将其结论推广到具有自适应参数的观测器设计,给出了保证估计误差收敛的充分条件及增益矩阵的计算方法。(本文来源于《数字通信世界》期刊2019年02期）
贤锋,马合保[3]（2018）在《仿射非线性广义系统的动态输出反馈H_∞控制》一文中研究指出研究一类仿射非线性广义系统的动态输出反馈H_∞控制问题,基于两个有广义约束条件的Hamilton-Jacobi不等式,给出所考虑系统的全阶动态输出反馈H_∞控制器的一种设计方法.(本文来源于《闽江学院学报》期刊2018年02期）
孙海滨,宗广灯,侯林林[4]（2017）在《含高阶干扰的非仿射非线性系统自适应跟踪控制》一文中研究指出本文考虑了一类带有高阶干扰和未知参数的非仿射非线性系统的自适应跟踪控制问题.为了提高系统的抗干扰性能,首先设计了扩张状态滤波器估计系统受到的高阶干扰,并把干扰估计值引入到控制器中.其次,在每一步递推设计中,为了避免backstepping方法固有的"微分爆炸"问题,引入滑模微分器估计虚拟控制律的微分,进而提出了一种新的自适应控制策略.借助Lyapunov函数理论方法分析了闭环系统的稳定性,即在所提控制策略作用下,可保证闭环系统所有信号是一致最终有界的.最后,利用MATLAB仿真验证了方法的有效性.(本文来源于《控制理论与应用》期刊2017年10期）
张垚[5]（2017）在《非仿射非线性系统的鲁棒控制策略研究》一文中研究指出近年来,非线性非仿射系统,包括纯反馈系统的控制问题,吸引了越来越多的科研工作者的关注。从数学模型上看,非仿射系统和纯反馈系统的控制输入与系统状态非线性的耦合在一起,因此使得非仿射系统和纯反馈系统较仿射系统和严反馈系统,能够更加一般性的描述存在于现实世界的实际物理系统的动力学特性。然而由于非仿射系统和纯反馈系统中控制输入通常对系统状态缺乏直接明确的作用,因此针对此类动力学系统设计控制器是一个极富挑战的开放性问题。主要表现在:1,在非仿射的结构中,控制输入和系统状态的非线性耦合使得很难根据一般等价控制量进行逆运算求解实际控制量的值;2,在某些情况下,缺乏直接的控制增益函数使得控制输入对系统的控制方向很难判定;3,在系统缺乏精确动力学结构和参数,以及受到外界扰动的情况下,如何保证系统具有较强的鲁棒性能也是一个亟需解决的问题。围绕上述问题,本论文系统地研究了非仿射系统和纯反馈系统的控制器设计问题,深入地探讨了对系统不确定性和外界扰动的鲁棒性能,主要贡献由以下部分组成:一、一种基于神经网络结构的对非仿射系统理想控制输入的直接学习算法针对一类高阶积分形式的动力学模型,设计了一种直接学习期望控制输入的基于神经网络结构的学习算法,采用并行学习策略,使得训练的神经网络结构能够以较高精度学习到理想的具有预计的收敛特性的非仿射函数解。为了获得并行学习所需要的反馈信号,利用变增益超螺旋滑模控制算法,在线估计系统状态的导数信号。在获取了可用信号之后,将之用于神经网络权值的更新上,理论分析表明此章所提出算法能够控制系统输出以较高精度跟踪上给定参考轨迹。二、针对n阶积分结构的非仿射系统的一种连续渐近稳定控制设计同样针对一类高阶积分形式的非仿射动力系统,探讨了设计连续的渐近跟踪控制器的可能性,目的为实现系统输出状态的渐近跟踪,并保证对系统动力学模型不确定性、未知外界扰动和控制方向未知性具有较强的鲁棒性能。此算法结合误差符号函数积分的鲁棒方法(RISE-Robust Integral of the Signum of the Error,简称RISE)和Nussbaum函数,分别解决了系统不确定性、外界扰动和控制方向未知的问题。在面对Nussbaum函数对控制增益的非线性影响下,采用一个二阶滤波器对系统部分可测信号进行滤波处理,解决了缺少可测反馈信号的问题。通过借助李雅普诺夫稳定性理论和微分包含理论,得出了系统渐近跟踪稳定的结论。最后在二阶Duffing-Holmes混沌系统上进行了此算法的应用仿真,并和神经网络学习算法进行了对比,验证了所提出算法的有效性。叁、一种基于观测器和自适应神经网络的纯反馈系统输出反馈控制设计考虑了一类更广泛的非仿射系统,即纯反馈动力学系统的输出反馈控制问题。提出了一种有限时间收敛的高阶微分观测器和自适应神经网络学习算法的结合控制器设计,分别解决了可测反馈信号的缺失和系统动力学未知的问题。通过引入“点-线段误差”的概念,并结合Nussbaum函数,处理了系统多个控制方向未知的难题,并保证系统输出误差能够调节至提前设定的区域内。利用李雅普诺夫原理对系统的稳定性和输出跟踪精度进行了理论性分析,得出输出跟踪误差可以调节至任意小的结论。通过对一个二阶纯反馈系统进行仿真研究,验证了所提出算法的有效性。四、针对磁悬浮小球系统的指数收敛控制算法设计研究了磁悬浮小球系统这一实际非仿射系统在受到系统动力学不确定性和未知外界扰动下的指数收敛控制算法设计。针对磁悬浮小球的单一控制方向限制,可以将磁悬浮小球看做一个非仿射动力学系统进行分析。通过控制输入变换和系统升阶,得到一个高阶的动力学系统,其中一个虚拟控制量则会仿射地出现在动态方程中,以便于控制器的设计。系统不确定性和扰动的抑制则通过设计一个基于以上动力学方程的连续非线性鲁棒算法实现。基于李雅普诺夫原理的稳定性分析证明,小球的位置可以指数跟踪所设定的轨迹。最后,为了表明所提出算法的有效性,进行了仿真和实验验证。(本文来源于《天津大学》期刊2017-11-24）
黄伯敏[6]（2017）在《仿射奇异非线性系统输出调节问题研究》一文中研究指出非线性系统输出调节问题是控制理论中的核心问题之一。目前对奇异非线性系统输出调节问题的研究主要局限于局部情形,而对全局、半全局输出调节问题的研究还没有充分展开。本文研究几类仿射奇异非线性系统的全局或半全局输出调节问题,把正常非线性系统鲁棒输出调节的研究框架拓展到奇异非线性系统。主要关注如下四个问题:一、一类仿射奇异非线性系统的全局输出调节问题。首先,考虑一类精确已知的仿射奇异非线性系统,引入一个输入和坐标变换把奇异非线性系统降阶为正常非线性系统;然后,说明这个正常非线性系统的全局镇定解可以导出原奇异非线性系统的全局输出调节解;最后,建立了该正常非线性系统全局镇定问题的可解性条件,由此得到全局输出调节问题的可解性条件。二、一类不确定奇异非线性系统的全局鲁棒输出调节问题。首先,考虑一类带未知参数向量的仿射奇异非线性系统,假设该奇异非线性系统存在一个强相对阶,设计对应的全局微分同胚映射;然后基于输入输出线性化的方法,得到一个新的带特殊结构的奇异非线性系统,设计一个线性内模和该新系统组合得到增广系统,并说明增广系统的全局鲁棒镇定解可以导出原奇异非线性系统的全局鲁棒输出调节解;最后基于某些必要假设,用小增益定理来求解全局鲁棒镇定问题,由此建立全局鲁棒输出调节问题的可解性条件。叁、一类奇异非线性系统基于非线性内模的半全局鲁棒输出调节问题。线性内模的设计基于多项式假设,即严格要求所研究的系统只包含多项式形式的非线性。非线性内模可以用来弱化多项式假设。考虑一类带未知参数向量的仿射奇异非线性系统,并且其扰动信号是非线性的形式。由非线性内模和奇异非线性系统组合得到增广系统。该增广系统的半全局鲁棒镇定解可以导出奇异非线性系统的半全局鲁棒输出调节解。通过高增益控制求解半全局鲁棒镇定问题,由此建立半全局鲁棒输出调节问题的可解性条件。四、一类代数方程未知的奇异非线性系统的半全局鲁棒输出调节问题。当奇异非线性系统可以降阶为正常非线性系统时,其输出调节问题的求解可以利用正常非线性系统的方法。但是一般情况下奇异非线性系统的代数方程很难求解,特别是代数方程未精确已知的情况下。考虑一类代数方程未知的奇异非线性系统,基于线性内模,半全局鲁棒输出调节问题可以转化为奇异增广非线性系统的半全局鲁棒镇定问题,但该增广系统同样不能转化为正常非线性系统。然后在不对增广系统进行降阶转化成正常非线性系统的情况下,建立了该增广系统的半全局鲁棒镇定问题的可解性条件,并设计出高增益输出反馈控制律实现半全局鲁棒镇定。因此,得到了原系统半全局鲁棒输出调节解。(本文来源于《厦门大学》期刊2017-06-30）
胡晓强[7]（2017）在《仿射非线性系统故障可诊断性分析与设计》一文中研究指出实际系统大多是非线性的,难以利用线性系统理论建立故障可诊断性的判别条件,再加上噪声干扰的存在,更是在可诊断性评价中引入了随机影响。关于仿射非线性系统故障的可诊断性评价与设计,还没有形成普遍适用的方法。本文基于微分几何理论,针对仿射非线性系统、仿射非线性控制系统以及噪声作用下的仿射非线性系统,对系统故障可诊断性分析与设计方面进行研究,主要内容如下:定义了非线性系统关于故障的能控性分布与能观性对偶分布。对于同一时间只有一个故障发生的仿射非线性系统,从系统分解的角度给出了非线性系统故障可诊断性的判定条件;在此基础上研究了控制输入对可诊断故障可检测性的影响。针对存在噪声干扰的单输出仿射非线性系统,分析了扰动噪声的能观性子系统与故障的能观性子系统的差异性,定义了空间相似度、故障漏报率与故障可检测性量化指标;分析对比了两个可检测故障能观子空间之间的差异,定义了故障重复率与故障可分离性量化指标。对于多输出系统,通过将其分解为多个单输出系统进行可诊断性分析。针对仿射非线性系统满足故障可诊断性的最小数量传感器优化配置问题,提出了一种建立故障传播有向图的新方法,并对贪婪算法进行改进以实现传感器一次故障仍然满足故障可诊断性。以故障能控能观子空间最大为约束条件,建立了优化问题模型,通过改进的PageRank算法全局评估各个测点的独立性,以实现测点的传感器优化配置。将上述理论分析与设计方法应用于点质量卫星控制系统的故障可诊断性问题。再次对其理论推导的正确性和方法的有效性进行验证。(本文来源于《厦门大学》期刊2017-06-30）
王炳林[8]（2016）在《仿射非线性系统及双线性系统网络化预测控制研究》一文中研究指出网络化控制系统(Networked Control Systems, NCSs)是近年来随着计算机网络的广泛使用和网络技术的不断发展应运而生的一类实时反馈控制系统。该类系统中,传感器、控制器以及执行器等主要的功能部件与被控对象通过一个有限带宽的数字通信网络连接,从而可以实现系统的远程控制和信息资源共享。然而,网络的介入导致数据包在信道传输过程中不可避免地出现时延、丢失以及乱序,从而影响系统的控制性能以及稳定性。为了解决这些问题,刘国平、David Rees等基于系统模型,利用网络打包传输数据的特点提出一种新的网络化预测控制方案。该方案基于反馈通道传输而来的系统状态信息和控制信息,由位于控制器端的预测控制产生器产生一组预测控制序列，经由前向通道传输到系统执行器端,再由网络延迟补偿器从中选择适当的控制输入对被控系统进行控制,从而实现对网络时延、数据包丢失以及错序等问题的主动补偿。本文在线性系统网络化预测控制理论的基础上尝试向非线性系统领域进行扩展,主要的研究工作有以下叁部分：(1)对网络化仿射非线性系统进行预测控制方案推导及随机稳定性分析。首先基于系统特性设计线性化的控制律将该仿射非线性系统线性化；然后考虑将整个传输通道(传感器到控制器以及控制器到执行器)的网络时延建模为马尔可夫链,推导该情形下的系统预测状态表示及预测控制律形式：最后通过扩展状态向量将原系统转化为增广系统,结合李雅普诺夫稳定性定理和随机稳定性的概念得到系统随机稳定的充分条件。仿真结果说明了该预测控制方案的有效性。(2)对网络化双线性系统进行预测控制研究并证明其在非线性预测控制器下的全局渐近稳定性。首先基于双线性动力学模型提出一步向前预测状态,并逐步给出未来时刻的预测状态；然后基于此提出一种非线性预测控制器,并给出控制器参数选取方法；接着对该控制器下系统的全局渐近稳定性进行推导；最后在仿真实例中对所提出的非线性预测控制器和一般状态反馈控制器进行了比较,仿真结果验证了所提出预测控制方案的有效性及非线性预测控制器的优越性。(3)对网络化双线性系统进行预测控制研究并提出两种预测控制序列求解算法。首先针对双线性系统前向通道和反馈通道存在时延的情形分别进行一种新的预测状态推导,进一步把预测控制的求解问题转化为非凸优化问题；然后基于系统特征提出两种逐步优化算法：算法5.1在给定控制序列初始值的前提下,反复迭代直到求出的预测控制序列使得性能指标变化量满足事先给定的阈值：算法5.2类似前向分步算法,从前往后每一步依次增加控制向量和状态向量的维度,逐步逼近目标问题的最优解。仿真结果表明两种算法所求得的预测控制序列均具有良好的控制性能。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2016-10-01）
赵毅,张国山[9]（2016）在《基于LS-SVM的一类仿射非线性系统的最优跟随控制》一文中研究指出针对一类部分未知仿射非线性系统最优跟随控制问题,本文提出了一种新的基于最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine,LS-SVM)的数据驱动方法。首先,通过非线性系统和期望轨迹的离散数据构建第一个LS-SVM模型,获得最优跟随轨迹的近似最优解,并对未知部分进行辨识;其次,利用辨识结果构建并求解最优控制器的第二个LS-SVM模型,使系统达到期望的动态性能。LS-SVM采用结构风险最小化原则,能够有效避免过拟合现象,从而具有良好的泛化能力,同时引入Mercer核函数,通过选取合适的核参数,可实现对非线性连续函数的精确逼近。最后,数值算例仿真验证了本文所提方法的有效性。(本文来源于《第27届中国过程控制会议（CPCC2016）摘要集》期刊2016-07-31）
刘勇华,黄良沛,肖冬明,郭勇[10]（2016）在《一类非仿射非线性时滞系统的动态状态反馈镇定》一文中研究指出本文讨论了一类非仿射非线性时滞系统的全局镇定问题.通过引入辅助积分系统和构造合适的LyapunovKrosovskii泛函,提出了一种基于反推法的时滞无关动态状态反馈控制器,所提控制方法无需时滞的任何先验知识.利用Lyapunov稳定性理论证明了该控制策略能够保证非仿射时滞系统状态渐近收敛于原点,且所有闭环信号全局有界.一个仿真实例进一步验证了所得控制方案的可行性与有效性.(本文来源于《控制理论与应用》期刊2016年07期）
非仿射非线性系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
研究了具有仿射增益的非线性系统观测器设计问题,通过使用微分中值定理,应用Lyapunov稳定性理论给出了观测器的设计方法,得到了观测器误差渐近趋于零的充分条件。进一步将其结论推广到具有自适应参数的观测器设计,给出了保证估计误差收敛的充分条件及增益矩阵的计算方法。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
非仿射非线性系统论文参考文献
[1].王翠.一类非仿射非线性系统鲁棒自适应反推研究[D].济南大学.2019
[2].王慧,贾利东.具有仿射增益的非线性系统观测器及自适应观测器设计[J].数字通信世界.2019
[3].贤锋,马合保.仿射非线性广义系统的动态输出反馈H_∞控制[J].闽江学院学报.2018
[4].孙海滨,宗广灯,侯林林.含高阶干扰的非仿射非线性系统自适应跟踪控制[J].控制理论与应用.2017
[5].张垚.非仿射非线性系统的鲁棒控制策略研究[D].天津大学.2017
[6].黄伯敏.仿射奇异非线性系统输出调节问题研究[D].厦门大学.2017
[7].胡晓强.仿射非线性系统故障可诊断性分析与设计[D].厦门大学.2017
[8].王炳林.仿射非线性系统及双线性系统网络化预测控制研究[D].中国科学技术大学.2016
[9].赵毅,张国山.基于LS-SVM的一类仿射非线性系统的最优跟随控制[C].第27届中国过程控制会议（CPCC2016）摘要集.2016
[10].刘勇华,黄良沛,肖冬明,郭勇.一类非仿射非线性时滞系统的动态状态反馈镇定[J].控制理论与应用.2016
标签：不确定严格反馈非仿射非线性系统; 反推控制; 干扰观测器; 输入输出受限;