带有输入死区的航天器姿态有限时间控制 被引量：7

1

作者 李冬柏 陈健 +1 位作者 陈雪芹 张迎春 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期21-27,共7页

死区非线性是航天器姿态控制系统中一种普遍存在的执行机构非线性,它的存在会降低姿态控制系统的性能,甚至可能破坏系统的稳定性.为了解决带有输入死区非线性的航天器的高精度姿态控制问题,给出了一种有限时间控制方法,并且考虑航天器... 死区非线性是航天器姿态控制系统中一种普遍存在的执行机构非线性,它的存在会降低姿态控制系统的性能,甚至可能破坏系统的稳定性.为了解决带有输入死区非线性的航天器的高精度姿态控制问题,给出了一种有限时间控制方法,并且考虑航天器姿态控制模型中含有有界的不确定性且输入死区非线性仅部分信息已知.通过引入一个在指定时间内收敛到零的期望姿态变化曲线,并基于时变滑模控制理论设计鲁棒控制算法使得实际姿态和期望姿态之间的偏差始终保持足够小,从而保证实际姿态在指定的时间内收敛到原点附近.严格的理论分析表明,所设计控制律不仅可以保证闭环系统的信号有界而且可以使得实际姿态在指定的时间内收敛到并以指定的精度保持在原点附近.数值仿真结果表明,所提控制方法是有效的,该方法不仅能够保证系统状态具有很快的收敛速度、很高的控制精度,而且对于系统的不确定性具有很强的鲁棒性和抗干扰能力,因而在航天器的姿态控制中具有良好的潜在应用价值. 展开更多

关键词 航天器 姿态控制 输入死区 有限时间控制 时变滑模

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具有输入死区的分数阶Victor-Carmen系统的有限时间同步

2

作者 程春蕊 毛北行 王东晓 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期742-752,共11页

有限时间控制能获得更快的收敛速度,是一种有效的控制策略.混沌系统有限时间同步明显优于渐近同步.本文研究了具有输入死区的分数阶Victor-Carmen系统的有限时间同步问题,为了使Victor-Carmen系统在给定时间内收敛到平衡点,提出了一种... 有限时间控制能获得更快的收敛速度,是一种有效的控制策略.混沌系统有限时间同步明显优于渐近同步.本文研究了具有输入死区的分数阶Victor-Carmen系统的有限时间同步问题,为了使Victor-Carmen系统在给定时间内收敛到平衡点,提出了一种自适应滑模控制策略.设计了一种非奇异分数阶滑模面,为了将同步误差系统的轨迹驱动到滑模面上引入了自适应滑模控制律,实现了主从系统的混沌同步.通过算例说明了所提出的有限时间控制器的有效性和适用性,并验证了本文的理论结果. 展开更多

关键词 分数阶 Victor-Carmen系统 滑模控制 混沌同步 输入死区 有限时间控制

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具有输入死区的非线性纯反馈系统的Backstepping控制设计 被引量：4

3

作者 孙莉莉 陈兵 王芳 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2018年第3期15-21,共7页

针对一类具有未知死区的非线性纯反馈系统自适应神经网络控制问题,本文提出了基于径向基函数神经网络结构特征的控制设计方案。将未知输入死区表示成一个线性死区与一个有界非线性死区之和的形式,在控制设计过程中,通过神经网络系统逼... 针对一类具有未知死区的非线性纯反馈系统自适应神经网络控制问题,本文提出了基于径向基函数神经网络结构特征的控制设计方案。将未知输入死区表示成一个线性死区与一个有界非线性死区之和的形式,在控制设计过程中,通过神经网络系统逼近未知非线性函数,结合自适应Backsteeping方法及神经网络基函数向量的范数性质,设计了一种自适应神经网络状态控制器,并通过Lyapunov稳定性理论进行稳定性分析。分析结果表明,在该控制方案作用下,闭环系统的所有信号有界,跟踪误差收敛到原点一个足够小的领域,数值仿真验证了本文方法的有效性。该研究具有一定的实用价值。 展开更多

关键词 纯反馈非线性系统 输入死区 自适应控制 BACKSTEPPING 神经网络 状态反馈

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带输入死区的机器人自适应模糊补偿控制研究

4

作者 陈子聪 张林智 黎泽 《科技创新与应用》 2023年第36期133-136,共4页

针对带有输入死区的不确定非线性机器人系统,该文设计1种自适应模糊补偿控制方法,用于提升机器人的控制精度。引入辅助系统以减弱输入死区现象给系统造成的干扰。此外,利用模糊逻辑系统处理系统的不确定部分。在传统的模糊逻辑系统中,... 针对带有输入死区的不确定非线性机器人系统,该文设计1种自适应模糊补偿控制方法,用于提升机器人的控制精度。引入辅助系统以减弱输入死区现象给系统造成的干扰。此外,利用模糊逻辑系统处理系统的不确定部分。在传统的模糊逻辑系统中,为便于处理,逼近误差往往被人为定义为1个已知常数。然而,在实际系统中,逼近误差是处于时变状态的。为更好地处理这个问题,提出1种改进后的模糊逻辑系统,逼近误差作为1个时变函数被考虑进控制设计中。理论分析表明,在该文所提出方法的作用下,系统的所有信号均为有界的。最后,仿真实验验证所提方法的可行性。 展开更多

关键词 机器人控制系统 输入死区 模糊逻辑系统 自适应控制 辅助系统

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考虑未知死区输入的船舶鲁棒自适应动力定位控制 被引量：2

5

作者 郑大明 方诚 《中国航海》 CSCD 北大核心 2021年第2期21-26,共6页

为解决动力定位船舶的模型结构和参数不确定、执行伺服系统的死区非线性问题,基于Backstepping方法提出了一种具有死区补偿机制的鲁棒自适应动力定位控制算法。该算法采用鲁棒神经阻尼技术对模型不确定性进行逼近,同时引入平滑的死区逆... 为解决动力定位船舶的模型结构和参数不确定、执行伺服系统的死区非线性问题,基于Backstepping方法提出了一种具有死区补偿机制的鲁棒自适应动力定位控制算法。该算法采用鲁棒神经阻尼技术对模型不确定性进行逼近,同时引入平滑的死区逆模型对死区输入进行补偿,以确保动力定位船舶能够稳定地保持在期望的位置和航向。基于Lyapunov稳定性理论证明了所提出算法能够保证闭环控制系统中相关误差变量满足半全局一致最终有界收敛。通过对比仿真实验验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 船舶 动力定位 鲁棒神经阻尼 自适应控制 死区输入

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死区输入下未知严格反馈非线性系统自适应约束控制

6

作者 宫赤坤 汝青杨 袁立鹏 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2022年第12期1402-1411,共10页

研究了具有死区输入的预设约束未知高阶严格反馈非线性系统的控制问题,提出了一种基于免疫函数的自抗扰预设漏斗约束自适应控制策略.首先,针对系统内部的未知问题,采用免疫函数与扩张状态观测器结合对系统内部未知项进行观测;其次,通过L... 研究了具有死区输入的预设约束未知高阶严格反馈非线性系统的控制问题,提出了一种基于免疫函数的自抗扰预设漏斗约束自适应控制策略.首先,针对系统内部的未知问题,采用免疫函数与扩张状态观测器结合对系统内部未知项进行观测;其次,通过Lyapunov方法与漏斗控制相结合设计控制器,使得跟踪误差能够维持在预先设定的漏斗约束范围内;同时,利用双曲正切函数速率变化快这一特性设计自适应控制律,引入指令滤波器避免反步法中重复求导问题,分析证明了闭环系统所有信号的有界性.仿真实例表明了控制方法的有效性. 展开更多

关键词 死区输入 严格反馈系统 免疫函数 漏斗控制 双曲正切函数

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基于动态面的死区输入系统跟踪控制算法 被引量：3

7

作者 刘露露 刘烨 《电子科技》 2020年第11期49-54,共6页

针对具有未知死区输入的一类非线性严反馈系统,文中提出了一种基于动态面技术的自适应渐进跟踪控制策略。在处理虚拟控制器时,不同于传统动态面技术中采用的低阶滤波器,通过引入具有时变积分函数的非线性滤波器,不仅可以规避“微分爆炸... 针对具有未知死区输入的一类非线性严反馈系统,文中提出了一种基于动态面技术的自适应渐进跟踪控制策略。在处理虚拟控制器时,不同于传统动态面技术中采用的低阶滤波器,通过引入具有时变积分函数的非线性滤波器,不仅可以规避“微分爆炸”,降低计算负担,简化控制器,还可以很好地补偿动态面方法引起的边界层误差。理论分析证明,所提出的控制方案能够消除死区非线性的影响,保证闭环系统的稳定性。以单力臂机械手的仿真为例,通过调节设计参数去提高系统的瞬态跟踪性能,实现了系统跟踪误差渐进收敛,验证了所提出控制策略的有效性。 展开更多

关键词 非线性系统 动态面控制 自适应控制 非线性滤波器 死区输入 渐进跟踪

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死区非线性输入系统的自适应迭代学习控制

8

作者 陈建勇 《高技术通讯》 CAS 2022年第11期1134-1142,共9页

针对一类含有非对称死区输入和任意初态的非线性系统,本文提出了一种实现有限作业区间跟踪控制的神经网络迭代学习控制(ILC)算法。构造新的修正函数形式设计校正参考轨迹,放宽了迭代学习控制初值一致要求。利用径向基函数(RBF)神经网络... 针对一类含有非对称死区输入和任意初态的非线性系统,本文提出了一种实现有限作业区间跟踪控制的神经网络迭代学习控制(ILC)算法。构造新的修正函数形式设计校正参考轨迹,放宽了迭代学习控制初值一致要求。利用径向基函数(RBF)神经网络估计和补偿系统的不确定性及死区参数,从而设计迭代学习控制器。引入一级数收敛序列用于处理重构误差对系统跟踪性能的影响,并给出了未知参数的微分-差分学习律。理论分析表明,该控制器能够实现系统状态在预指定作业区间上对参考轨迹的零误差跟踪。最后的仿真结果验证了所提控制算法的有效性。 展开更多

关键词 迭代学习控制(ILC) 非对称死区输入 非线性系统 神经网络 微分-差分学习律

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未知死区时滞系统的新型动态面渐近跟踪控制

9

作者 郑贤 刘烨 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2022年第12期32-36,46,共6页

针对一类具有死区输入的非线性时滞系统,提出了一种基于新型动态面的自适应渐近跟踪控制算法。首先,构造一个具有正时变积分函数的非线性滤波器,不同于传统的低阶线性滤波器,其不仅能规避“微分爆炸”问题,降低计算负担,还可以有效地补... 针对一类具有死区输入的非线性时滞系统,提出了一种基于新型动态面的自适应渐近跟踪控制算法。首先,构造一个具有正时变积分函数的非线性滤波器,不同于传统的低阶线性滤波器,其不仅能规避“微分爆炸”问题,降低计算负担,还可以有效地补偿边界层误差;其次,利用径向基神经网络和新的不等式可以很好地解决未知非线性时滞项。最后,在线估计神经网络误差及死区未知参数。理论分析表明,闭环系统所有信号半全局一致有界,且跟踪误差收敛到零。数值仿真验证了控制算法的有效性。 展开更多

关键词 死区输入 动态面控制 时滞 神经网络

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含未知系数和死区的非线性系统的自适应控制

10

作者 王芳 陈兵 孙莉莉 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2018年第3期1-8,共8页

针对一类单输入单输出的非线性严格反馈系统自适应模糊控制问题,本文提出了一种基于观测器的自适应模糊控制设计方案。针对虚拟控制系数未知且含有未知死区输入的受控系统,首先利用凸组合方法,设计了鲁棒观测器,估计未知的系统状态变量... 针对一类单输入单输出的非线性严格反馈系统自适应模糊控制问题,本文提出了一种基于观测器的自适应模糊控制设计方案。针对虚拟控制系数未知且含有未知死区输入的受控系统,首先利用凸组合方法,设计了鲁棒观测器,估计未知的系统状态变量,并利用状态反馈对系统进行控制。将未知的死区输入等价成线性死区输入和有界非线性死区输入部分之和的形式,进而结合模糊自适应控制方法和Backstepping技术构造出理想的控制器。同时,根据Lyapunov稳定性理论,证明所提出的自适应模糊控制器能保证跟踪误差收敛到原点的一个小邻域,且自适应闭环系统的所有信号是有界的,并采用仿真算例验证该控制器的有效性。该研究解决了这类系统的状态估计问题,具有一定的实际应用价值。 展开更多

关键词 非线性系统 死区输入 Backsteppingg LYAPUNOV稳定性理论 凸组合 自适应模糊控制

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具有死区的非线性纯反馈系统的自适应全状态约束控制 被引量：2

11

作者 刘磊 《辽宁工业大学学报（自然科学版）》 2018年第5期292-298,318,共8页

针对具有全状态约束且包含死区输入的纯反馈系统,设计了自适应控制器。首先利用中值定理和隐函数定理,将纯反馈系统转换为严格反馈形式,然后对于转换后的系统,基于自适应控制方法和backstepping算法设计控制器;通过引入障碍李雅普诺夫函... 针对具有全状态约束且包含死区输入的纯反馈系统,设计了自适应控制器。首先利用中值定理和隐函数定理,将纯反馈系统转换为严格反馈形式,然后对于转换后的系统,基于自适应控制方法和backstepping算法设计控制器;通过引入障碍李雅普诺夫函数,确保所有状态不违反约束。此方法保证了闭环系统所有信号的一致最终有界性,且系统的输出能跟踪上参考信号,同时确保了状态约束没有被违背。仿真结果验证了所提出方法的有效性。 展开更多

关键词 全状态约束 障碍李雅普诺夫函数 死区非线性输入 自适应控制

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一类死区非线性系统的自适应控制

12

作者 缑延强 李成彬 《滨州学院学报》 2018年第4期46-54,共9页

针对一类具有死区输入的非线性系统,基于模糊逻辑系统的逼近能力,提出了自适应跟踪控制问题。通过设计控制函数,解决了未知死区输入问题。利用反推技术,提出一种新的自适应控制方案。该方案保证了闭环系统的所有信号一致有界,并且跟踪... 针对一类具有死区输入的非线性系统,基于模糊逻辑系统的逼近能力,提出了自适应跟踪控制问题。通过设计控制函数,解决了未知死区输入问题。利用反推技术,提出一种新的自适应控制方案。该方案保证了闭环系统的所有信号一致有界,并且跟踪误差收敛到原点的小邻域内。 展开更多

关键词 死区输入 非线性系统 自适应跟踪控制

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