基于强化学习的非线性输入受限系统最优控制 被引量：1

1

作者 高晓格 韩淑云 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第2期287-291,298,共6页

针对一类输入受限的非线性系统最优跟踪控制问题,提出一种基于强化学习的自适应动态规划的控制策略。通过设计一种合适的性能指标函数解决控制系统输入受限问题;通过设计评价神经网络来估计系统的最优性能指标函数,从而求解控制系统HJB(... 针对一类输入受限的非线性系统最优跟踪控制问题,提出一种基于强化学习的自适应动态规划的控制策略。通过设计一种合适的性能指标函数解决控制系统输入受限问题;通过设计评价神经网络来估计系统的最优性能指标函数,从而求解控制系统HJB(Hamilton-Jacobi-Bellman)方程,获得最优控制输入;利用Lyapunov方法获得评价网络的权重更新率,并证明系统的跟踪误差和评价网络的权重估计误差为最终一致有界(UUB);通过数值仿真实验验证该控制策略的有效性。 展开更多

关键词 非线性系统 输入受限 强化学习 自适应动态规划

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具有输入时滞和预设性能的非线性系统有限时间动态面控制 被引量：2

2

作者 夏晓南 尹治林 +2 位作者 李春 张鑫磊 吴嵩 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期316-322,共7页

针对一类具有输入时滞和动态不确定性的非严格反馈非线性系统的跟踪问题,提出一种新的基于预设性能的有限时间自适应跟踪控制方案.利用Pade逼近和辅助中间变量将有时滞系统转化为无时滞系统,采用由一阶辅助系统生成的动态信号处理未建... 针对一类具有输入时滞和动态不确定性的非严格反馈非线性系统的跟踪问题,提出一种新的基于预设性能的有限时间自适应跟踪控制方案.利用Pade逼近和辅助中间变量将有时滞系统转化为无时滞系统,采用由一阶辅助系统生成的动态信号处理未建模动态,引入双曲正切函数实现预设性能跟踪控制,并给出基于动态面控制方法的稳定性分析.在MATLAB环境中,以具有未建模动态和输入时滞的二阶非线性系统为例,对所提出的控制策略进行数值仿真.结果表明:所提出的控制方案能够避免现有有限时间控制所出现的虚拟控制求导奇异性问题,所有信号有限时间有界,跟踪误差收敛到预设的时变区间,可见控制算法切实有效. 展开更多

关键词 非线性系统 非严格反馈系统 未建模动态 输入时滞 预设性能 自适应控制 动态面控制 有限时间稳定

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异构非线性多智能体系统无模型输出一致性控制

3

作者 孙一仆 陈鑫 +2 位作者 贺文朋 佘锦华 吴敏 《自动化学报》 北大核心 2025年第3期604-616,共13页

针对异构非线性多智能体系统(Multi-agent system,MAS)的输出一致性控制难题,设计了一种基于同胚分布式控制协议的无模型方法.通过将输出反馈线性化理论与自适应动态规划相结合,可以在不需要精确系统模型的情况下实现非线性智能体的线性... 针对异构非线性多智能体系统(Multi-agent system,MAS)的输出一致性控制难题,设计了一种基于同胚分布式控制协议的无模型方法.通过将输出反馈线性化理论与自适应动态规划相结合,可以在不需要精确系统模型的情况下实现非线性智能体的线性化,简化分布式控制器的设计复杂性.具体而言,设计一种双层分布式控制结构,在物理空间层通过无模型反馈线性化方法实现未知系统线性化,在微分同构空间层利用线性控制技术进行分布式共识控制.通过两个实验验证了所提方法在处理未知异构非线性多智能体系统中的有效性,将传统的线性分布式控制方法扩展到未知非线性多智能体系统的控制器设计. 展开更多

关键词 非线性多智能体系统 无模型输出共识控制 微分同胚 输入输出反馈线性化 自适应动态规划

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含有动态输入不确定性的随机非线性系统的鲁棒控制 被引量：1

4

作者 张翼 季海波 王刚 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期854-862,共9页

针对一类含有动态输入不确定性的随机非线性系统,从无源性的观点研究了鲁棒控制理论.特别地,将确定性系统中基于无源性的系统设计法推广到该类不确定随机系统中,并以此作为基础给出了该类系统的鲁棒镇定控制器设计方法.与传统的基于系... 针对一类含有动态输入不确定性的随机非线性系统,从无源性的观点研究了鲁棒控制理论.特别地,将确定性系统中基于无源性的系统设计法推广到该类不确定随机系统中,并以此作为基础给出了该类系统的鲁棒镇定控制器设计方法.与传统的基于系统模型三角形结构的设计方法不同,对于一个一般的系统,也能给出其具体的控制器形式.设计过程主要分两部分,首先给出一类反馈连接形式的随机非线性系统满足无源性的充分条件,在对系统进行合理的设定和分析的基础上,基于此条件对于随机系统在输入通道出现动态不确定性的情况下构造出一种状态反馈控制律,使得闭环系统满足无源性,从而是渐进稳定的;然后,将该无源控制律设计方法扩展到系统同时含有动态和静态模型不确定性的情况.仿真结果验证了设计方法的有效性. 展开更多

关键词 随机非线性系统 鲁棒无源性 动态输入不确定性

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基于未知输入观测器的不确定非线性系统故障检测 被引量：6

5

作者 张正道 胡寿松 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期288-291,共4页

针对具有不确定性和系统故障的非线性系统,利用神经网络构造了全阶未知输入观测器,在获得系统的状态观测信号的同时得到了系统的故障观测信号。通过在故障观测神经网络权值的调整规律中引入死区函数,从而提高了故障观测对系统不确定性... 针对具有不确定性和系统故障的非线性系统,利用神经网络构造了全阶未知输入观测器,在获得系统的状态观测信号的同时得到了系统的故障观测信号。通过在故障观测神经网络权值的调整规律中引入死区函数,从而提高了故障观测对系统不确定性的鲁棒性。利用得到的故障观测信号,可以方便地检测系统的缓变故障和突变故障,实现了对系统故障的快速检测,降低了误检率。仿真示例表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 未知输入观测器 非线性 不确定系统 故障检测

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非线性输入的不确定混沌系统的滑模控制 被引量：9

6

作者 陈秀琴 李钧涛 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第1期239-242,共4页

研究了一类具有外部干扰和非线性输入的不确定统一混沌系统的渐近稳定问题。利用滑模控风电场接入IE制技术,给出了一种新的切换面和滑模控制器设计方法。该方法能使状态空间任一点出发的运动都在有限时间内到达滑动模态,并沿切换面渐近... 研究了一类具有外部干扰和非线性输入的不确定统一混沌系统的渐近稳定问题。利用滑模控风电场接入IE制技术,给出了一种新的切换面和滑模控制器设计方法。该方法能使状态空间任一点出发的运动都在有限时间内到达滑动模态,并沿切换面渐近到达原点。所设计的控制器既能使系统稳定性增强,又能降低控制器参数设计的保守性。最后,基于Matlab软件对Lorenz系统进行数值模拟,验证了该滑模控制方法的有效性。 展开更多

关键词 非线性输入 不确定统一混沌系统 滑动模态 渐近稳定

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动态不确定非线性系统直接自适应模糊backstepping控制 被引量：10

7

作者 贺向雷 佟绍成 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1081-1086,共6页

对一类单输入单输出动态不确定非线性系统,提出一种直接自适应模糊backstepping和小增益相结合的控制方法.设计中,首先用模糊逻辑系统逼近虚拟控制器;其次把自适应模糊控制和backstepping控制设计技术相结合,给出了直接自适应模糊控制... 对一类单输入单输出动态不确定非线性系统,提出一种直接自适应模糊backstepping和小增益相结合的控制方法.设计中,首先用模糊逻辑系统逼近虚拟控制器;其次把自适应模糊控制和backstepping控制设计技术相结合,给出了直接自适应模糊控制设计方法.最后基于Lyapunov函数和小增益方法证明了整个闭环系统的稳定性.仿真实例进一步验证了所提方法的有效性. 展开更多

关键词 非线性系统 动态不确定 自适应模糊控制 BACKSTEPPING设计 小增益定理

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不确定非线性系统的无颤振动态变结构控制 被引量：1

8

作者 李俊 徐德民 宋保维 《机床与液压》 北大核心 2004年第5期84-85,149,共3页

本文研究有界非匹配不确定性SISO非线性系统的跟踪问题。为克服变结构控制的抖动现象 ,设计了动态变结构控制方案 ,得到本质上时间连续的变结构控制律 ,并且考虑了系统在有界模型不确定性及外加干扰情况下控制的鲁棒性。

关键词 变结构控制 动态滑模 鲁棒控制 非线性系统 不确定性

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一类结构不确定性非线性系统动态反馈控制器的设计

9

作者 蔡秀珊 许建平 吕干云 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期417-420,424,共5页

研究带有结构不确定性的一般非线性系统的镇定问题。首先给出它的自治动态是Lya-punov稳定的充要条件,由此条件获得它可全局渐近稳定的充分条件,并构造了动态状态反馈控制器,可全局渐近稳定闭环系统的平衡点。仿真实例说明了所采用方法... 研究带有结构不确定性的一般非线性系统的镇定问题。首先给出它的自治动态是Lya-punov稳定的充要条件,由此条件获得它可全局渐近稳定的充分条件,并构造了动态状态反馈控制器,可全局渐近稳定闭环系统的平衡点。仿真实例说明了所采用方法的有效性。 展开更多

关键词 结构不确定性 一般非线性系统 动态状态反馈 全局镇定 自治系统

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不确定非线性系统的动态曲面控制

10

作者 廖道争 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第4期335-338,共4页

针对一类严格反馈形式的非线性不确定系统,提出了一种动态曲面鲁棒自适应控制方法.设计方案类似于backstepping方法,但该方法通过增加若干个低通滤波环节避免了backstepping设计过程中对一些特定函数的重复求导,从而解决了backstepping... 针对一类严格反馈形式的非线性不确定系统,提出了一种动态曲面鲁棒自适应控制方法.设计方案类似于backstepping方法,但该方法通过增加若干个低通滤波环节避免了backstepping设计过程中对一些特定函数的重复求导,从而解决了backstepping设计方法固有的"复杂度爆炸"问题,简化了控制器的设计,提高了方法的工程可实现性.最后通过仿真进一步验证了方案的有效性. 展开更多

关键词 自适应控制 非线性系统 动态曲线控制 不确定系统

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一类具有输入状态稳定未建模动态的非线性系统的输出跟踪控制 被引量：3

11

作者 于江波 赵彦 武玉强 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B09期112-115,共4页

研究了具有输入状态稳定(input-to-state stability,ISS)未建模动态的一类非线性系统的全局实际输出跟踪控制问题.该类非线性系统具有非线性参数化的未知参数不确定性,未知的非线性不确定性及未建模动态不确定性.与现有结果不同,所考察... 研究了具有输入状态稳定(input-to-state stability,ISS)未建模动态的一类非线性系统的全局实际输出跟踪控制问题.该类非线性系统具有非线性参数化的未知参数不确定性,未知的非线性不确定性及未建模动态不确定性.与现有结果不同,所考察的系统具有未知的控制系数,其大小及符号等信息都假设是完全未知的.通过利用Nussbaum增益方法,结合积分器反推技术,设计了一个鲁棒自适应状态反馈控制器,所设计的控制器能够实现对任意信号的全局实际跟踪控制.仿真结果验证了控制策略的有效性. 展开更多

关键词 非线性系统 未建模动态 输入状态稳定 跟踪控制

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一类具有零动态不确定非线性系统的停息时间可调的有限时间镇定 被引量：6

12

作者 常霞 刘允刚 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期358-364,共7页

研究了一类带有零动态不确定非线性系统有限时间镇定问题,给出了具有更强实用性的停息时间可调的有限时间稳定控制设计方法.基于有限时间稳定的Lyapunov理论和反推技术,给出了停息时间可调有限时间稳定控制器的设计步骤.所设计的状态反... 研究了一类带有零动态不确定非线性系统有限时间镇定问题,给出了具有更强实用性的停息时间可调的有限时间稳定控制设计方法.基于有限时间稳定的Lyapunov理论和反推技术,给出了停息时间可调有限时间稳定控制器的设计步骤.所设计的状态反馈控制器使得闭环系统全局有限时间稳定,且停息时间可调整,特别是当系统初始值已知时,停息时间可以任意调节.仿真例子验证了本文的主要结论。 展开更多

关键词 不确定非线性系统 零动态 有限时间镇定 可调停息时间 反推方法

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不确定非线性系统自适应动态事件触发输出反馈镇定（英文） 被引量：4

13

作者 李会 刘允刚 黄亚欣 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1871-1878,共8页

本文研究了一类不确定非线性系统的动态事件触发输出反馈镇定问题.显著不同的是系统具有依赖于不可测状态的增长且增长率为输出的未知多项式.尽管已有一些连续自适应控制器,但需要巧妙融合非线性状态观测器、系统未知性的动态补偿以及... 本文研究了一类不确定非线性系统的动态事件触发输出反馈镇定问题.显著不同的是系统具有依赖于不可测状态的增长且增长率为输出的未知多项式.尽管已有一些连续自适应控制器,但需要巧妙融合非线性状态观测器、系统未知性的动态补偿以及非线性的抵御,因此这些控制器具有一定的脆弱性,不能平凡地拓展到不连续情形(采样误差导致).为此,首先通过引入动态高增益和基于高增益的观测器来分别抵御未知增长率和重构系统不可测状态.进而,意识到静态事件触发机制的无效性,通过引入动态事件触发机制,成功设计出了事件触发输出反馈控制器,确保了系统状态的全局有界性和收敛性.数值仿真验证了所设计控制器的有效性. 展开更多

关键词 非线性系统 大范围不确定性 输出未知多项式增长率 事件触发控制 自适应控制 动态事件触发机制 全局输出反馈镇定

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一类输入受限不确定非线性系统的有限时间控制 被引量：1

14

作者 游洪 佃松宜 《电光与控制》 北大核心 2018年第2期53-57,共5页

针对现有处理输入受限非线性系统的方法计算过程复杂,误差大的特点,提出了一种有限时间稳定的控制器分段设计方法。在控制设计过程中,采用加幂积分法设计镇定系统的非饱和有限时间控制器,而当该控制器的输出超过给定的有界上限输出时,... 针对现有处理输入受限非线性系统的方法计算过程复杂,误差大的特点,提出了一种有限时间稳定的控制器分段设计方法。在控制设计过程中,采用加幂积分法设计镇定系统的非饱和有限时间控制器,而当该控制器的输出超过给定的有界上限输出时,利用泛函的知识证明了系统此时也是有限时间稳定的,同时证明了分段点的存在性,给出了对应参数的选取规则,从而实现了输入受限问题的分段处理。仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 不确定非线性系统 有限时间控制 输入受限 控制器分段

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带非线性输入的不确定系统的鲁棒L_2-gain控制设计

15

作者 魏建峰 郑毓蕃 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期17-20,共4页

作者对一类具有扇形非线性输入的不确定系统 ,在一定条件下 ,给出了一种鲁棒L2 gain控制设计 ,它保证了系统存在一类不确定性参数干扰时 ,闭环系统仍然满足给定的性能指标。

关键词 不确定系统 扇形非线性输入 鲁棒L2-gAin控制 匹配条件 不确定性参数干扰 设计

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具有扇区非线性输入的混沌系统函数投影同步 被引量：10

16

作者 方洁 邓玮 +1 位作者 姜长生 文杰 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期1872-1877,共6页

研究了具有扇区非线性输入且含有模型不确定和外部干扰的混沌系统的修正函数投影同步问题。基于Lyapunov稳定性理论和滑模变结构控制方法,设计了统一的滑模控制器和自适应更新规则,使得混沌驱动系统和响应系统按照期望的函数尺度因子矩... 研究了具有扇区非线性输入且含有模型不确定和外部干扰的混沌系统的修正函数投影同步问题。基于Lyapunov稳定性理论和滑模变结构控制方法,设计了统一的滑模控制器和自适应更新规则,使得混沌驱动系统和响应系统按照期望的函数尺度因子矩阵实现同步。所设计的控制器不受扇区非线性输入、模型不确定性和外部干扰的影响,具有很强的鲁棒性。以超混沌系统为例的仿真实验证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 混沌系统 修正函数投影同步 自适应滑模控制 扇区非线性输入 模型不确定 外部扰动

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一类不确定非线性系统自适应输出反馈跟踪控制的新结果 被引量：6

17

作者 尚芳 刘允刚 张承慧 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期721-730,共10页

研究了一类不确定非线性系统的自适应输出反馈实际跟踪控制问题.解决该控制问题的困难主要源于此类系统控制系数不确定,并具有依赖于不可测状态的增长且其增速是关于输出的多项式函数.首先,通过推广现有的K-滤波器,引入了新的动态高增... 研究了一类不确定非线性系统的自适应输出反馈实际跟踪控制问题.解决该控制问题的困难主要源于此类系统控制系数不确定,并具有依赖于不可测状态的增长且其增速是关于输出的多项式函数.首先,通过推广现有的K-滤波器,引入了新的动态高增益K-滤波器,并基于此构造了状态观测器.然后,应用反推技术,成功的设计了系统的自适应输出反馈跟踪控制器.主要结果表明,通过设计参数的适当选择,所构造的控制器能保证闭环系统的所有状态全局有界,并且当时间足够大时,跟踪误差收敛到零点的既定小邻域内. 展开更多

关键词 非线性系统 自适应控制 实际跟踪 不确定控制系数 动态高增益K-滤波器 输出反馈

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多输入多输出非线性参数系统的鲁棒自适应控制 被引量：5

18

作者 刘玉生 于琨 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期150-154,共5页

如何有效地处理输入输出之间的复杂耦合和系统的各种不确定性对多输入多输出非线性参数系统的控制至关重要。通过引入辅助动态信号来刻画未建模动态,采用自适应非线性阻尼的方法抑制参数和非线性不确定性、未知有界扰动、未建模动态和... 如何有效地处理输入输出之间的复杂耦合和系统的各种不确定性对多输入多输出非线性参数系统的控制至关重要。通过引入辅助动态信号来刻画未建模动态,采用自适应非线性阻尼的方法抑制参数和非线性不确定性、未知有界扰动、未建模动态和输入输出之间的耦合对系统性能的影响,并基于控制李亚普诺夫函数法来设计多输入多输出非线性参数系统的鲁棒自适应控制器。所提出的鲁棒自适应控制法不必对系统的未知参数进行估计。理论证明,所提方法保证闭环系统的所有信号一致有界,且通过选择适当的设计参数,可使跟踪误差任意的小。仿真结果例证了所提出控制法的有效性。 展开更多

关键词 非线性参数系统 多输入多输出 自适应控制 未建模动态 鲁棒性 稳定性

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非匹配不确定非线性系统的滑模跟踪控制 被引量：2

19

作者 余昌华 谢明江 谢剑英 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期1141-1143,1147,共4页

在非匹配不确定非线性系统中 ,系统状态之间无通常的积分关系 ,从而无法得到系统状态的各阶导数 .因此 ,那些基于系统状态各阶导数的滑模控制方法也就无法实现 .为此 ,在利用多级滑模观测器对系统状态的各阶导数进行估计的基础上 ,针对... 在非匹配不确定非线性系统中 ,系统状态之间无通常的积分关系 ,从而无法得到系统状态的各阶导数 .因此 ,那些基于系统状态各阶导数的滑模控制方法也就无法实现 .为此 ,在利用多级滑模观测器对系统状态的各阶导数进行估计的基础上 ,针对非匹配不确定非线性系统 ,采用合成输入这一概念来构造滑动面 ,将其选取为跟踪误差及其积分、微分的线性组合 .利用 Lyapunov方法对滑模控制律进行设计 ,以实现滑动模 ,进而实现此类系统的跟踪控制 .设计过程同时也证明了 ,利用多级观测器 ,该滑模控制方法对非线性不确定性因素具有鲁棒性 ,闭环系统在有限时间内进入滑动模态 . 展开更多

关键词 合成输入 滑模控制 滑模观测器 跟踪控制 反馈控制 非匹配不确定非线性系统

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一类不确定非线性系统控制器设计 被引量：1

20

作者 宁海春 郎力 +1 位作者 赵长安 马树春 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期122-124,共3页

研究了不确定仿射性非线性系统的控制器设计问题 .首先通过状态变换和具有反馈的输入变换 ,将不确定非线性系统线性化 ;然后基于李亚普诺夫直接法 ,对不确定性满足匹配条件时 ,给出了不确定非线性系统的鲁捧控制器设计 ;

关键词 不确定性 非线性系统 匹配条件 鲁棒控制器 输入变换

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