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未知多变量非线性系统自适应模糊预测控制 被引量:6
1
作者 师五喜 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1399-1404,共6页
对一类未知多变量非线性系统提出了直接自适应模糊预测控制方法,此方法首先对被控对象提出了线性时变子模型加非线性子模型的预测模型,然后直接用模糊逻辑系统组成的向量来设计预测控制器,并基于时变死区函数对控制器中的未知向量和广... 对一类未知多变量非线性系统提出了直接自适应模糊预测控制方法,此方法首先对被控对象提出了线性时变子模型加非线性子模型的预测模型,然后直接用模糊逻辑系统组成的向量来设计预测控制器,并基于时变死区函数对控制器中的未知向量和广义误差估计值中的未知矩阵进行自适应调整.文中证明了此方法可使广义误差向最估计值收敛到原点的一个邻域内. 展开更多
关键词 未知多变量非线性系统 自适应模糊控制 预测控制 时变死区
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基于非线性最小方差的磁浮列车悬浮系统性能评估
2
作者 王浩 黄翠翠 +1 位作者 丁明强 龙志强 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第6期2457-2466,共10页
磁浮列车的商业化运营对安全性的要求极为严苛,其中悬浮系统作为关键核心部件,其控制性能直接影响列车的运行状态,因此,研究悬浮系统的性能评价方法尤为重要。传统的最小方差指标被广泛用于控制回路性能的量化,但其通常假设系统为线性模... 磁浮列车的商业化运营对安全性的要求极为严苛,其中悬浮系统作为关键核心部件,其控制性能直接影响列车的运行状态,因此,研究悬浮系统的性能评价方法尤为重要。传统的最小方差指标被广泛用于控制回路性能的量化,但其通常假设系统为线性模型,忽略了实际系统的非线性特性。事实上,磁浮列车悬浮系统是具有显著非线性特征的开环不稳定系统,在性能评价中忽视这些非线性因素可能导致性能估计偏差。为此,提出一种基于Wiener模型的非线性最小方差指标,用于磁浮列车悬浮系统的控制性能评价。该方法首先利用Wiener模型描述悬浮系统的非线性过程,并推导出基于反馈不变量的非线性最小方差指标及其计算方法。通过建立单点悬浮系统非线性模型,在不同控制器参数和扰动条件下进行仿真分析,验证该指标对控制器性能和随机扰动的评价效果。此外,基于湖南凤凰磁浮线路实车运行数据,开展悬浮系统控制性能评价实验,并对比不同时段的线性最小方差指标与误差积分指标,验证了该方法在实际应用中的有效性。 展开更多
关键词 悬浮系统 控制性能评估 反馈不变量 非线性最小方差 WIENER模型
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基于紧支撑多变量多项式函数的非线性随机系统概率密度函数形状控制方法 被引量:1
3
作者 王玲芝 张坤 钱富才 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期39-52,共14页
针对非线性随机系统的概率密度函数(PDF)形状控制问题,文中以FokkerPlanck-Kolmogorov(FPK)方程为研究工具,提出了一种基于紧支撑多变量多项式(CSMP)函数的非线性随机系统PDF形状控制方法。当系统处于稳定状态时,系统的PDF被困在特定的... 针对非线性随机系统的概率密度函数(PDF)形状控制问题,文中以FokkerPlanck-Kolmogorov(FPK)方程为研究工具,提出了一种基于紧支撑多变量多项式(CSMP)函数的非线性随机系统PDF形状控制方法。当系统处于稳定状态时,系统的PDF被困在特定的紧凑子空间中,不需要对整个空间进行积分。而CSMP函数在一段连续的空间内非0,满足紧凑子空间的特征。因此,文中将CSMP的线性组合(CSMP-LC)作为FPK方程的稳态近似解逼近目标PDF。首先,采用飞蛾扑火优化(MFO)算法优化CSMP-LC函数的参数;然后,通过对多维稳态FPK方程的每一维状态变量进行积分,确保稳态FPK方程在整个空间中的积分为0;最后,求解出一维和二维非耦合的状态变量PDF形状控制器,并进行了仿真实验。结果表明,对于一维非线性随机系统,文中提出的方法能有效地实现对不同类型目标PDF形状(单峰形状、双峰形状、三峰形状)的控制,且在目标PDF形状为复杂的三峰时,文中方法的均值、方差、峰度和偏度误差均优于其他两种方法。文中方法扩展到二维状态变量非耦合的非线性随机系统时,也能较好地实现对PDF形状的控制,为多变量随机系统的PDF形状控制研究提供了新的思路。同时,CSMP函数可以减少积分计算的复杂性,降低了非线性随机系统的PDF形状控制器的求解难度。 展开更多
关键词 Fokker-Planck-Kolmogorov方程 非线性随机系统 概率密度函数 紧支撑多变量多项式
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一类具有未知参变量的非线性系统的鲁棒故障诊断(英文) 被引量:1
4
作者 姜斌 鲁守银 王先来 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期421-426,共6页
讨论了一类含有状态和输入未知参变量的非线性系统的故障诊断问题 .在满足一些几何条件的情况下 ,该类系统可化成两类不同的子系统 .对于其中一类不受故障影响的子系统 ,得到了其非线性自适应观测器及参数自适应律的设计 ;另一类受故障... 讨论了一类含有状态和输入未知参变量的非线性系统的故障诊断问题 .在满足一些几何条件的情况下 ,该类系统可化成两类不同的子系统 .对于其中一类不受故障影响的子系统 ,得到了其非线性自适应观测器及参数自适应律的设计 ;另一类受故障影响的子系统的状态是可测的 ,给出了该类子系统的基于模型监测和故障诊断的观测方案 .然后 ,给出了用于验证本文所提方案的数字示例 . 展开更多
关键词 故障诊断 非线性系统 自适应观测器 未知变量 鲁棒性
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具有未知协方差噪声的随机非线性系统的固定时间控制
5
作者 闵惠芳 魏志成 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期537-546,共10页
该文针对具有协方差噪声的随机非线性系统研究其固定时间控制问题,旨在使其更快地收敛至平衡状态。首先,该文给出了一个关于期望收敛时间上界估计的重要推论,该推论能够得到期望收敛时间的最小上界。然后,通过定义自适应参数补偿未知协... 该文针对具有协方差噪声的随机非线性系统研究其固定时间控制问题,旨在使其更快地收敛至平衡状态。首先,该文给出了一个关于期望收敛时间上界估计的重要推论,该推论能够得到期望收敛时间的最小上界。然后,通过定义自适应参数补偿未知协方差噪声,将加幂积分技术、自适应控制和反步设计方法相结合,构造了一个状态反馈控制器。根据相关固定时间稳定性定理和推论,验证了所设计的控制器可以使闭环系统依概率固定时间稳定。最后,利用一个实际系统仿真来说明所设计控制策略的有效性。 展开更多
关键词 固定时间控制 随机非线性系统 未知协方差噪声 反步法 自适应状态反馈控制
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多变量非线性系统的直接自适应模糊预测控制 被引量:1
6
作者 师五喜 郭利进 郭文成 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期544-548,共5页
对一类多变量非线性系统提出了直接自适应模糊预测控制方法,此方法首先对被控对象提出了线性时变子模型加非线性子模型的预测模型,然后直接利用模糊系统设计预测控制器,并基于时变增益自适应律对控制器中的未知向量和逼近误差估计值进... 对一类多变量非线性系统提出了直接自适应模糊预测控制方法,此方法首先对被控对象提出了线性时变子模型加非线性子模型的预测模型,然后直接利用模糊系统设计预测控制器,并基于时变增益自适应律对控制器中的未知向量和逼近误差估计值进行自适应调整。证明了此方法可使跟踪误差收敛到原点的一个邻域内,仿真结果验证了此方法的有效性。 展开更多
关键词 未知多变量非线性系统 自适应模糊控制 预测控制 时变增益自适应律
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一类未知非线性离散系统的直接自适应模糊预测控制 被引量:15
7
作者 师五喜 霍伟 吴宏鑫 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期664-670,共7页
将自适应模糊逻辑系统引入预测控制,对一类未知非线性离散系统提出了直接自适应模糊预测控制方法.首先对被控对象提出了线性时变子模型加非线性子模型的预测模型,然后直接利用模糊逻辑系统设计预测控制器,并基于广义误差估计值对控制器... 将自适应模糊逻辑系统引入预测控制,对一类未知非线性离散系统提出了直接自适应模糊预测控制方法.首先对被控对象提出了线性时变子模型加非线性子模型的预测模型,然后直接利用模糊逻辑系统设计预测控制器,并基于广义误差估计值对控制器参数和广义误差估计值中的未知向量进行自适应调整.文中证明了此方法可使广义误差估计值收敛到原点的小邻域内。 展开更多
关键词 未知非线性离散系统 预测控制 自适应模糊控制 稳定性分析
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基于逆系统模型的配电网静止同步补偿器双变量非线性控制策略 被引量:7
8
作者 肖华根 刘桂英 +2 位作者 粟时平 蒋陆萍 张伊洁 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期104-108,共5页
通过分析配电网静止同步补偿器(distribution static synchronous compensator,DSTATCOM)的输出电压与电网电压的相角差δ与装置吸收的无功功率和有功功率的关系,建立了DSTATCOM稳态逆系统数学模型。提出以稳态逆系统数学模型为主控制... 通过分析配电网静止同步补偿器(distribution static synchronous compensator,DSTATCOM)的输出电压与电网电压的相角差δ与装置吸收的无功功率和有功功率的关系,建立了DSTATCOM稳态逆系统数学模型。提出以稳态逆系统数学模型为主控制器、电流反馈闭环控制为辅助控制器的双变量(δ和M)电流控制策略,并通过调节δ角控制直流侧电容电压。同时在补偿电流与直流侧电容电压控制中引入非线性PID控制技术,使得装置具有很好的自适应能力。最后经DSTATCOM模拟装置证明了所提控制方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 配电网静止同步补偿器 系统模型 变量 非线性PID控制
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基于多层局部回归神经网络的多变量非线性系统预测控制 被引量:13
9
作者 刘贺平 张兰玲 孙一康 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期298-300,共3页
以罐式搅拌反应器为例 ,针对复杂多变量系统的强耦合性、非线性、时变性等问题 ,研究了多变量非线性系统的预测控制及改善控制性能的方法 .采用多层局部回归神经网络离线建立预测模型 ,以偏差补偿和模型修正相结合的方式对预测模型进行... 以罐式搅拌反应器为例 ,针对复杂多变量系统的强耦合性、非线性、时变性等问题 ,研究了多变量非线性系统的预测控制及改善控制性能的方法 .采用多层局部回归神经网络离线建立预测模型 ,以偏差补偿和模型修正相结合的方式对预测模型进行误差补偿 ,经在线校正用于预测控制 .通过对性能指标中的偏差项负指数加权 ,进一步改善预测控制性能 .仿真结果表明了控制算法的有效性 . 展开更多
关键词 多变量非线性系统 多层局部回归神经网络 预测控制 模型修正
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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
10
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 非仿射非线性系统 自适应模糊控制 误差观测器 输出反馈
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多变量非线性系统的有约束模糊预测解耦控制 被引量:9
11
作者 苏佰丽 陈增强 袁著祉 《系统工程学报》 CSCD 北大核心 2007年第5期546-550,共5页
针对多变量非线性系统提出了一种带约束输入的广义预测解耦控制算法:首先对多变量非线性系统建立T-S模糊模型,然后在每个采样点对系统进行局部动态线性化,将得到的系统线性化模型进行对角解耦,然后对其设计带输入约束的GPC算法.该算法... 针对多变量非线性系统提出了一种带约束输入的广义预测解耦控制算法:首先对多变量非线性系统建立T-S模糊模型,然后在每个采样点对系统进行局部动态线性化,将得到的系统线性化模型进行对角解耦,然后对其设计带输入约束的GPC算法.该算法充分考虑了控制输入及其增量受约束的情况,而且不必求Dio-phantine方程,减小了计算量,且削弱了变量之间的耦合程度.最后的仿真结果说明了该算法对多变量非线性系统的有效性. 展开更多
关键词 多变量非线性系统 T—S模糊模型 多变量解耦控制 广义预测控制(GPC) 约束输入
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具有随机非线性和部分转移概率未知的马尔科夫系统的H_∞控制(英文) 被引量:5
12
作者 田恩刚 岳东 杨继全 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期392-396,共5页
本文研究了非线性马尔科夫跳变系统的H∞控制问题.研究上述系统时:1)利用了非线性的概率分布信息;2)利用了转移概率中已知部分和未知部分的关系.利用李雅普诺夫泛函方法和线性矩阵不等式方法,本文得到了使得系统随机稳定的充分条件并得... 本文研究了非线性马尔科夫跳变系统的H∞控制问题.研究上述系统时:1)利用了非线性的概率分布信息;2)利用了转移概率中已知部分和未知部分的关系.利用李雅普诺夫泛函方法和线性矩阵不等式方法,本文得到了使得系统随机稳定的充分条件并得到了相应的反馈控制增益.文中最后给出的例子表明了所建立模型和分析方法的有效性. 展开更多
关键词 随机非线性 部分转移概率未知 马尔科夫跳变系统
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非线性多变量零阶接近有界系统的多模型自适应控制 被引量:7
13
作者 黄淼 王昕 王振雷 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期2057-2065,共9页
针对一类多变量非线性离散时间系统,提出一种新的基于神经网络的多模型自适应控制方法.为了将非线性系统的高阶非线性项的限制条件放宽到零阶接近有界,该方法引入了一种新的非线性模型.该模型在传统线性回归模型基础上增加了非线性补偿... 针对一类多变量非线性离散时间系统,提出一种新的基于神经网络的多模型自适应控制方法.为了将非线性系统的高阶非线性项的限制条件放宽到零阶接近有界,该方法引入了一种新的非线性模型.该模型在传统线性回归模型基础上增加了非线性补偿项,使模型的估计误差有界.一个神经网络模型与非线性模型同时被用来对系统进行辨识.基于性能指标的切换机构选择性能较好的模型对应的控制器对系统进行控制.理论分析证明了零阶接近有界多模型自适应控制系统的有界输入和有界输出稳定性.仿真实验说明了提出的多模型自适应控制方法的有效性. 展开更多
关键词 零阶接近有界 多变量 非线性系统 多模型自适应控制
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非线性时滞系统的未知方向自适应学习控制 被引量:4
14
作者 陶洪峰 沈建强 +1 位作者 陈刚 霰学会 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第6期1170-1174,共5页
针对一类控制方向未知的非参数化不确定非线性时滞系统的控制问题,设计了一种鲁棒自适应学习控制算法。在控制器设计中引入Nussbaum增益函数,避免对系统控制方向未知问题的讨论,进而利用双曲正切函数的有界性,为参数估计值设定估计界,... 针对一类控制方向未知的非参数化不确定非线性时滞系统的控制问题,设计了一种鲁棒自适应学习控制算法。在控制器设计中引入Nussbaum增益函数,避免对系统控制方向未知问题的讨论,进而利用双曲正切函数的有界性,为参数估计值设定估计界,采用线性参数化的Fourier级数展开对周期期望输入函数进行估计,保证学习算法的鲁棒性。理论分析表明,所提自适应学习控制律能够保证系统闭环信号的有界性,且系统误差能够渐近地收敛于零。最后通过数值仿真进一步验证了所提控制算法的有效性。 展开更多
关键词 控制方向未知 非线性时滞系统 自适应 学习控制
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多变量非线性系统的有约束模糊预测控制 被引量:6
15
作者 苏佰丽 陈增强 袁著祉 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1700-1704,共5页
针对多变量非线性系统提出了一种带约束输入的广义预测控制(GPC)算法.首先对多变量非线性系统建立T-S模糊模型,利用模糊聚类算法和正交最小二乘算法对输入变量的模糊划分及后件部分的参数分别进行辨识,然后在每个采样点对系统进行局部... 针对多变量非线性系统提出了一种带约束输入的广义预测控制(GPC)算法.首先对多变量非线性系统建立T-S模糊模型,利用模糊聚类算法和正交最小二乘算法对输入变量的模糊划分及后件部分的参数分别进行辨识,然后在每个采样点对系统进行局部动态线性化.根据得到的系统线性化模型设计GPC算法,该算法充分考虑了控制输入及其增量受约束的情况,而且不必求D iophantine方程,大大减小了计算量.仿真结果表明该算法能保证系统输出有效跟踪设定值,而且控制输入和控制增量均在其约束范围之内. 展开更多
关键词 多变量非线性系统 T-S模糊模型 广义预测控制(GPC) 约束输入
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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
16
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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未知非线性系统的神经网络跟踪控制与仿真研究 被引量:4
17
作者 李琳琳 张广莹 赵长安 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2001年第6期732-735,共4页
应用输入/输出反馈线性化方法和李亚普诺夫方法,研究了一类具有未知非线性函数的非线性动态系统的自适应鲁棒输出跟踪控制问题。首先通过坐标变换和输入变换,将非线性系统变换为部分线性可控系统。接着采用多层前向神经网络来逼近未... 应用输入/输出反馈线性化方法和李亚普诺夫方法,研究了一类具有未知非线性函数的非线性动态系统的自适应鲁棒输出跟踪控制问题。首先通过坐标变换和输入变换,将非线性系统变换为部分线性可控系统。接着采用多层前向神经网络来逼近未知非线性函数,网络的权值根据李亚普诺夫原则来在线修正,这样就克服了许多神经网络控制系统中存在的稳定性问题。同时,为了减少权值学习时间,应用遗传算法预先离线训练网络权值。最后提出了一个基于神经网络建模的自适应鲁棒控制律,给出了李亚普诺夫意义下的稳定性证明。所提出的控制律可确保相应闭环系统的状态及跟踪误差一致最终有界。所给的Van der pol 系统的例子说明了所提控制方案的有效性与鲁棒性。 展开更多
关键词 未知非线性系统 神经网络 自适应鲁棒控制 跟踪控制 仿真
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基于小波神经网络的通用多变量非线性系统辨识算法和应用 被引量:6
18
作者 黄德先 金以慧 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z1期63-68,共6页
在分析小波函数对L2 (R)空间的逼近原理的基础上 ,给出了仅使用尺度函数的神经网络模型和网络学习方法 ,使得用于逼近低通系统的小波基函数大大减少 ,并给出逼近的理论依据 .提出的小波神经网络模型的学习为线性LS参数估计问题 ,具有通... 在分析小波函数对L2 (R)空间的逼近原理的基础上 ,给出了仅使用尺度函数的神经网络模型和网络学习方法 ,使得用于逼近低通系统的小波基函数大大减少 ,并给出逼近的理论依据 .提出的小波神经网络模型的学习为线性LS参数估计问题 ,具有通用性和易用性 ,并具有线性系统中线性LS参数估计的优良性质 ,保证了在训练数据受噪声污染时的网络模型的推广能力 .理论分析。 展开更多
关键词 小波变换 辨识 神经网络 非线性系统 多变量系统
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基于未知控制增益的非线性系统自适应迭代反馈控制(英文) 被引量:5
19
作者 陈华东 蒋平 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期691-694,共4页
针对一类单输入单输出不确定非线性重复跟踪系统 ,提出一种基于完全未知控制增益的自适应迭代反馈控制 .与普通迭代学习控制需要学习增益稳定性前提条件不同 ,所提自适应迭代反馈控制律通过不断修改Nuss baum形式的反馈增益达到收敛 .... 针对一类单输入单输出不确定非线性重复跟踪系统 ,提出一种基于完全未知控制增益的自适应迭代反馈控制 .与普通迭代学习控制需要学习增益稳定性前提条件不同 ,所提自适应迭代反馈控制律通过不断修改Nuss baum形式的反馈增益达到收敛 .证明当迭代次数i→δ时 ,重复跟踪误差可一致收敛到任意小界δ .仿真显示了所提控制方法的有效性 . 展开更多
关键词 非线性系统 自适应迭代反馈控制 未知控制增益 迭代学习控制
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一类多变量非线性动态系统的鲁棒自适应模糊控制 被引量:6
20
作者 佟绍成 柴天佑 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第5期630-636,共7页
对一类非线性多变量未知动态系统 ,提出了一种自适应模糊控制策略 .策略中采用IF- THEN推理规则来构造模糊逻辑系统 ,实现对系统中未知函数的估计 ,在建模误差为零的条件下设计状态反馈控制器及参数的自适应律 .分析了当存在建模误差时 。
关键词 多变量非线性动态系统 模糊控制 自适应控制
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