输入饱和的非线性系统多模型二阶段自适应控制器设计

针对一类输入受限的非线性离散时间系统,设计二阶段自适应控制器.根据先验知识,确定参数空间,在q个未知参数组成的参数空间的边界处建立q+1个自适应模型,将q+1个模型根据自适应系数组合为虚拟模型.基于虚拟模型,通过backstepping方法,设计控制器,采用高斯误差函数近似非对称饱和特性并给出了收敛性证明,得到系统的信号为半全局一致最终有界.最后进行数值仿真,相比于传统自适应控制,该模型能够更快地逼近真实参数,在执行器非对称饱和特性下能够加快系统的响应速度,减小暂态误差,最终的稳态误差收敛于一个较小的紧集,并且对船舶航向控制系统进行了仿真,取得了良好的控制效果....

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Bibliographic Details
Published in控制理论与应用 Vol. 37; no. 5; pp. 1166 - 1177
Main Authors 吴伟, 王昕, 王振雷
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室,上海,200237%上海交通大学电子信息与电气工程学院电工电子实验教学中心,上海,200240 01.05.2020
Subjects
暂态性能
离散非线性
二阶段自适应
非对称饱和
多模型
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ISSN1000-8152
DOI10.7641/CTA.2019.90140

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Summary:针对一类输入受限的非线性离散时间系统,设计二阶段自适应控制器.根据先验知识,确定参数空间,在q个未知参数组成的参数空间的边界处建立q+1个自适应模型,将q+1个模型根据自适应系数组合为虚拟模型.基于虚拟模型,通过backstepping方法,设计控制器,采用高斯误差函数近似非对称饱和特性并给出了收敛性证明,得到系统的信号为半全局一致最终有界.最后进行数值仿真,相比于传统自适应控制,该模型能够更快地逼近真实参数,在执行器非对称饱和特性下能够加快系统的响应速度,减小暂态误差,最终的稳态误差收敛于一个较小的紧集,并且对船舶航向控制系统进行了仿真,取得了良好的控制效果.
ISSN:1000-8152
DOI:10.7641/CTA.2019.90140