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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
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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 自适应动态规划
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仿射非线性奇异系统的输入输出解耦 被引量:3
2
作者 王文涛 孔芝 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2005年第3期345-349,共5页
研究了仿射非线性奇异系统的输入输出解耦问题.首先建立了非线性奇异系统的向量相对阶的概念,并给出了系统的向量相对阶的反馈不变性.借助于系统的向量相对阶,构造出一个非线性坐标变换,使得系统经过坐标变换后呈现出更简单的形式.借助... 研究了仿射非线性奇异系统的输入输出解耦问题.首先建立了非线性奇异系统的向量相对阶的概念,并给出了系统的向量相对阶的反馈不变性.借助于系统的向量相对阶,构造出一个非线性坐标变换,使得系统经过坐标变换后呈现出更简单的形式.借助于系统新的结构形式,给出了使系统实现输入输出解耦的反馈控制律的构造方法,并给出一个例子来验证所提出的方法的可行性. 展开更多
关键词 非线性奇异系统 向量相对阶 不变性 输入输出解耦 反馈控制
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基于极值搜索算法的一类多输入多输出非仿射型非线性系统输出跟踪控制 被引量:1
3
作者 左斌 李静 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期513-518,共6页
针对一类状态不可测的多输入多输出非仿射型非线性系统,提出了基于极值搜索算法的输出跟踪控制方法.此方法无需设计系统状态观测器,仅利用系统的输出量和极值搜索向量形成控制律.应用平均化理论分析平均化系统的稳定性,然后利用奇异值... 针对一类状态不可测的多输入多输出非仿射型非线性系统,提出了基于极值搜索算法的输出跟踪控制方法.此方法无需设计系统状态观测器,仅利用系统的输出量和极值搜索向量形成控制律.应用平均化理论分析平均化系统的稳定性,然后利用奇异值扰动方法,证明了所提出的控制方法可以保证闭环系统的稳定性和输出跟踪误差的收敛性.仿真结果验证了本文方法的有效性. 展开更多
关键词 极值搜索算法 仿射非线性 多输入多输出系统 平均化理论 奇异值扰动方法
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输出函数在单输入单输出非线性控制系统设计中的重要作用 被引量:30
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作者 李啸骢 程时杰 +1 位作者 韦化 罗成 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期50-56,共7页
深入研究了输出函数在非线性控制设计中的作用,指出输出函数在非线性控制设计中的一个重要功能是对闭环系统进行极点配置。并提出了一个对非线性控制系统具有一定普适性的输出函数形式。讨论了如何选择和确定该输出函数以及如何通过该... 深入研究了输出函数在非线性控制设计中的作用,指出输出函数在非线性控制设计中的一个重要功能是对闭环系统进行极点配置。并提出了一个对非线性控制系统具有一定普适性的输出函数形式。讨论了如何选择和确定该输出函数以及如何通过该输出函数来实现对系统闭环极点进行配置的方法。文中主要针对单输入单输出系统进行讨论,并以发电机励磁控制系统为例,给出应用实例。仿真结果表明按文中提出的观点选择输出函数,所设计的控制律能很好地协调发电机励磁控制系统各状态量的动、静态性能,不仅提高了发电机的动态稳定性,而且能准确地将发电机的端电压Uf 控制在其给定值上运行,不会因受扰而发生静态偏移。 展开更多
关键词 输出函数 输入 非线性控制系统 仿真结果 给定值 极点配置 设计 发电机 励磁控制系统 端电压
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基于输入输出线性化的连续系统非线性模型预测控制 被引量:19
5
作者 孔小兵 刘向杰 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期217-224,共8页
非线性约束预测控制关键是求得可行性优化解.输入输出反馈线性化是非线性控制一种常用的方法,其系统的初始线性输入约束转化成非线性基于状态的约束,因而无法采用常规的二次规划(QP)求解优化问题.针对连续状态空间模型系统,本文提出迭... 非线性约束预测控制关键是求得可行性优化解.输入输出反馈线性化是非线性控制一种常用的方法,其系统的初始线性输入约束转化成非线性基于状态的约束,因而无法采用常规的二次规划(QP)求解优化问题.针对连续状态空间模型系统,本文提出迭代二次规划方法来寻求非线性优化解.为了保证算法的收敛性,系统加入另外一种迭代算法来保证其在整个预测时域上能得到可行解.仿真控制结果表明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 非线性 预测控制 连续系统 输入输出反馈线性
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非仿射非线性系统的自适应模糊输出反馈控制 被引量:5
6
作者 文杰 姜长生 +1 位作者 钱承山 周丽 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期1694-1698,共5页
针对一类单输入单输出非仿射非线性系统,提出了基于观测器的自适应模糊输出反馈控制。该算法通过构造线性误差观测器估计系统输出误差和系统状态,利用估计状态变量和估计输出误差变量设计自适应控制律,采用模糊逻辑系统在线消除非线性... 针对一类单输入单输出非仿射非线性系统,提出了基于观测器的自适应模糊输出反馈控制。该算法通过构造线性误差观测器估计系统输出误差和系统状态,利用估计状态变量和估计输出误差变量设计自适应控制律,采用模糊逻辑系统在线消除非线性系统中的不确定模型,引入监督控制消除系统逼近误差和外界干扰,并利用Lyapunov方法严格证明了在该控制律作用下闭环系统所有信号一致最终有解,闭环系统的输出能最终跟踪期望输出。仿真结果表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 仿射非线性系统 自适应模糊控制 输出反馈 线性误差观测器
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一类输入饱和非仿射非线性系统的非线性动态逆控制 被引量:5
7
作者 杨浩 裴海龙 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期425-432,共8页
输入饱和是实际系统中经常遇到的问题,很多已有的控制方法要求被控系统具有仿射结构.本文针对一类具有输入饱和的非仿射纯反馈非线性系统提出了一种基于奇异值摄动理论的非线性动态逆控制方法.首先构建一个快变子系统,在慢时间尺度下将... 输入饱和是实际系统中经常遇到的问题,很多已有的控制方法要求被控系统具有仿射结构.本文针对一类具有输入饱和的非仿射纯反馈非线性系统提出了一种基于奇异值摄动理论的非线性动态逆控制方法.首先构建一个快变子系统,在慢时间尺度下将非仿射非线性系统转换为具有仿射结构的线性系统,从而应用已有的控制算法实现控制目的.为了消除输入饱和带来的影响,建立一个中间子系统对理想控制量与输入饱和限制下控制量的差进行估计和补偿.所提出的控制方法不依赖于被控系统固有的时标分离特性,并能证明闭环系统指数跟踪参考轨迹.该方法具有良好的扩展性,可以根据实际需求与多种控制算法相结合.与动态面控制器和传统近似动态逆控制器的对比仿真结果验证了本文控制方法的有效性. 展开更多
关键词 仿射非线性系统 非线性控制 奇异值摄动 输入饱和 反步法
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基于输入输出线性化方法的一类多输入多输出非线性系统的观测器设计 被引量:4
8
作者 董亚丽 杨迎娟 范姣姣 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期880-885,共6页
研究一类多输入多输出仿射非线性系统的状态观测器设计问题.基于输入输出线性化方法提出了一类多输入多输出仿射非线性系统的状态观测器设计的新方法,并给出保证状态估计误差渐近趋于零的充分条件.算例表明了所得结果的有效性.
关键词 多输入多输出非线性系统 坐标变换 线性 状态观测器 LYAPUNOV函数
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多输入多输出有界变时滞非线性系统的绝对稳定性判据 被引量:5
9
作者 郭树理 楚天广 黄琳 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2002年第3期1-6,共6页
以时滞反馈控制系统为背景 ,通过建立Liapunov Razumikhin函数来分析多输入多输出变时滞系统零解的绝对稳定性 ,通过对时滞界估计来达到系统零解的绝对稳定性判定。
关键词 多输入多输出有界变时滞非线性系统 Liapunov-Raxumikhin函数 绝对稳定性 控制系统
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多输入多输出非线性静态系统神经网络辨识的研究 被引量:2
10
作者 吴光强 雷雨成 +2 位作者 陈礼 王番 李茂堂 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期464-467,共4页
本文通过对现有的系统辨识特点的分析,提出使用神经网络理论与方法对多输入多输出非线性静态系统进行辨识,并给出了一个实际系统使用具有自适应学习率反传算法辨识的有关结果。
关键词 多输入多输出非线性静态系统 神经网络 系统辨识
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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
11
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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控制输入约束下非线性系统输出反馈容错控制 被引量:1
12
作者 张登峰 谢德晓 +1 位作者 王宏 王执铨 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B07期45-49,共5页
针对一类非线性系统的执行器增益故障,在考虑控制输入幅值约束下,研究了故障系统的主动容错控制策略。利用静态输出反馈控制策略,基于Lyapunov理论和线性矩阵不等式技术给出了重构容错控制器的递推设计方法,确保故障闭环系统在满足给定... 针对一类非线性系统的执行器增益故障,在考虑控制输入幅值约束下,研究了故障系统的主动容错控制策略。利用静态输出反馈控制策略,基于Lyapunov理论和线性矩阵不等式技术给出了重构容错控制器的递推设计方法,确保故障闭环系统在满足给定控制输入幅值约束下的鲁棒稳定性,并具有与无故障正常系统接近的其他优化控制性能。仿真算例表明了本文容错设计策略的有效性。 展开更多
关键词 自动控制技术 主动容错控制 静态输出反馈 控制输入约束 非线性系统
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无人机非线性非仿射飞控系统的自适应模糊H_∞输出反馈控制及其应用 被引量:1
13
作者 常勇 卢广山 姜长生 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期99-103,共5页
研究了非仿射非线性系统的模糊自适应H∞输出反馈跟踪。在非仿射非线性模型不确定或未知的情况下,首先将非仿射系统展开为仿射系统的形式,使用模糊自适应控制器对系统进行控制,然后基于Lyapunov稳定性定理得出自适应律,并通过解一个代数... 研究了非仿射非线性系统的模糊自适应H∞输出反馈跟踪。在非仿射非线性模型不确定或未知的情况下,首先将非仿射系统展开为仿射系统的形式,使用模糊自适应控制器对系统进行控制,然后基于Lyapunov稳定性定理得出自适应律,并通过解一个代数Riccati方程实现了H∞跟踪性能。在状态不可测情况下,引入高增益观测器估计系统状态并设计了输出反馈控制器,实现了系统的输出反馈控制性能。最后,通过对无人机飞行控制的仿真验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 自适应模糊 仿射非线性系统 H∞ 输出反馈 高增益观测器
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辅助模型辨识方法(3):输入非线性输出误差自回归系统 被引量:3
14
作者 丁锋 毛亚文 《南京信息工程大学学报(自然科学版)》 CAS 2016年第3期193-214,共22页
输入非线性系统包括输入非线性方程误差类系统和输入非线性输出误差类系统.针对输入非线性输出误差自回归系统,分别基于过参数化模型,基于关键项分离原理,基于数据滤波技术,研究了相应的基于过参数化模型的辅助模型递推辨识方法、基于... 输入非线性系统包括输入非线性方程误差类系统和输入非线性输出误差类系统.针对输入非线性输出误差自回归系统,分别基于过参数化模型,基于关键项分离原理,基于数据滤波技术,研究了相应的基于过参数化模型的辅助模型递推辨识方法、基于关键项分离的辅助模型递推辨识方法、基于数据滤波的辅助模型递推辨识方法.这些方法可以推广到其他输入非线性输出误差系统、输出非线性输出误差系统、反馈非线性系统等.并给出了几个典型辨识算法的计算步骤、流程图和计算量. 展开更多
关键词 参数估计 递推辨识 梯度搜索 最小二乘 过参数化模型 关键项分离 滤波技术 模型分解 辅助模型辨识思想 递阶辨识原理 输入非线性系统 输出非线性系统
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多输入多输出非线性系统的一种函数级数模型 被引量:1
15
作者 张希农 张景绘 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第3期128-133,共6页
提出一种表示多输入多输出非线性多自由度系统的输入与输出关系的函数级数模型,并对模型作了讨论,证明了单输入单输出Voltera级数模型只是本文的一种特殊情况。用这个模型对多自由度多项式刚度非线性振动系统进行分析,得出这... 提出一种表示多输入多输出非线性多自由度系统的输入与输出关系的函数级数模型,并对模型作了讨论,证明了单输入单输出Voltera级数模型只是本文的一种特殊情况。用这个模型对多自由度多项式刚度非线性振动系统进行分析,得出这一类系统的高阶核和多维频率响应函数。文中模型为具有多输入多输出的非线性系统分析及响应预测与谱分析提供了一种基础工具。 展开更多
关键词 非线性系统 多输入多输出建模 谱分析
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基于模糊逼近的单输入单输出非线性时延控制系统
16
作者 曲子芳 杜贞斌 朱翼隽 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2010年第3期415-420,共6页
针对单输入单输出的非线性时延系统,本文考虑了其自适应模糊跟踪控制问题。构建了一种自适应时延模糊逻辑系统用来逼近未知时延函数;设计了补偿器来抵消模糊逼近误差和外部扰动。根据跟踪误差给出了参数调节规律。构造了包含时延的李亚... 针对单输入单输出的非线性时延系统,本文考虑了其自适应模糊跟踪控制问题。构建了一种自适应时延模糊逻辑系统用来逼近未知时延函数;设计了补偿器来抵消模糊逼近误差和外部扰动。根据跟踪误差给出了参数调节规律。构造了包含时延的李亚普诺夫函数,从而证明了误差闭环系统满足期望的跟踪性能。仿真结果表明了该方案的可行性。 展开更多
关键词 输入输出 非线性系统 时延 模糊逻辑系统 跟踪控制
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多输入多输出非线性系统的间接自适应模糊跟踪控制
17
作者 杜贞斌 胡寿松 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期41-44,共4页
针对多输入多输出非线性系统,把自适应模糊控制和自适应模糊辨识结合起来,提出了一种间接自适应模糊控制方案.由跟踪误差和辨识误差给出了参数调节规律,两种误差同时调节参数改善了系统性能.应用推广的模糊逻辑系统来估计多维未知函数,... 针对多输入多输出非线性系统,把自适应模糊控制和自适应模糊辨识结合起来,提出了一种间接自适应模糊控制方案.由跟踪误差和辨识误差给出了参数调节规律,两种误差同时调节参数改善了系统性能.应用推广的模糊逻辑系统来估计多维未知函数,补偿器可抵消模糊逼近误差和外部扰动.控制方案保证了系统的稳定性,实现了跟踪. 展开更多
关键词 多输入多输出非线性系统 自适应模糊控制 辨识 跟踪控制
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多输入多输出非线性时变时延系统的自适应跟踪控制
18
作者 杜贞斌 李涛 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期148-156,共9页
针对多输入多输出非线性时变时延系统,提出了一种模糊自适应跟踪控制方案,该方案构建了基于模糊T-S模型的自适应时变时延模糊逻辑系统,用来逼近未知非线性时变时延函数,从而实现了对非线性系统的建模。根据跟踪误差给出了模糊逻辑系统... 针对多输入多输出非线性时变时延系统,提出了一种模糊自适应跟踪控制方案,该方案构建了基于模糊T-S模型的自适应时变时延模糊逻辑系统,用来逼近未知非线性时变时延函数,从而实现了对非线性系统的建模。根据跟踪误差给出了模糊逻辑系统的参数自适应律,设计了H∞补偿器来抵消模糊逼近误差和外部扰动。基于Lyapunov稳定性理论,提出的控制方案保证了闭环系统的稳定性并获得了期望的H∞跟踪性能,机械臂的仿真结果表明了该方案的有效性。 展开更多
关键词 多输入多输出 非线性系统 时变时延 模糊T-S模型 自适应模糊逻辑系统 跟踪控制
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船舶纵向运动多输入多输出不稳定系统的非线性反馈控制
19
作者 曹添 张显库 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期972-980,共9页
为了提高多输入多输出(MIMO)不稳定系统控制器的鲁棒性与节能效果,以大连海事大学教学实习船“育鲲”轮在波浪上纵摇和升沉运动的数学模型为研究对象,将数学模型的分子分母具有不稳定零极点过程使用根轨迹成形技术以及引用数学工具加权... 为了提高多输入多输出(MIMO)不稳定系统控制器的鲁棒性与节能效果,以大连海事大学教学实习船“育鲲”轮在波浪上纵摇和升沉运动的数学模型为研究对象,将数学模型的分子分母具有不稳定零极点过程使用根轨迹成形技术以及引用数学工具加权矩阵将其根轨迹拉到左半平面.之后运用闭环增益成形算法设计控制器的思路,以成形后的模型用一阶闭环增益成形算法设计鲁棒控制器,再引入双极性S函数驱动的非线性反馈代替原有的误差线性反馈.从仿真结果可以看出,在模型产生摄动时,非线性反馈控制改进了升沉和纵摇,控制能量大幅减少,对模型干扰具有鲁棒性能.该方案求解过程简单,并且整个系统控制器与被控对象物理意义明确,设计所得的控制器阶次较低,且补充完善了MIMO不稳定系统的控制器设计方法. 展开更多
关键词 多输入多输出不稳定系统 根轨迹成形 非线性反馈 鲁棒控制器 减纵摇
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具有未知死区的SISO非仿射非线性系统间接自适应模糊控制 被引量:7
20
作者 周卫东 廖成毅 +1 位作者 郑兰 程华 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期110-116,共7页
为了解决含有未知死区输入特性的SISO非仿射非线性系统的跟踪控制问题,提出了基于模糊自适应方法的控制器设计方案,把未知死区分解为一个线性项和一个扰动类似项,当系统状态可测时,利用模糊逻辑系统设计间接自适应模糊控制器,并结合跟... 为了解决含有未知死区输入特性的SISO非仿射非线性系统的跟踪控制问题,提出了基于模糊自适应方法的控制器设计方案,把未知死区分解为一个线性项和一个扰动类似项,当系统状态可测时,利用模糊逻辑系统设计间接自适应模糊控制器,并结合跟踪误差信息设计自适应律;系统状态不可测时,通过引入误差观测器估计的状态变量,设计了间接自适应模糊输出反馈控制器.理论论证过程说明两种控制器能使系统的跟踪误差最终收敛到零的某一邻域,且闭环系统所有信号均有界.仿真实验结果表明利用所设计控制方案可以使系统完成跟踪控制任务. 展开更多
关键词 未知死区 仿射非线性系统 自适应模糊控制 误差观测器 输出反馈
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