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基于正系统分析的不确定非线性系统性能驱动控制方法
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作者 郭宗易 韩永麟 +1 位作者 郭建国 胡冠杰 《自动化学报》 北大核心 2025年第1期133-143,共11页
针对一类不确定非线性系统,提出一种保证系统状态满足预设边界性能函数的新型性能驱动控制(Performancedriven control,PDC)方法.不同于传统预设性能控制(Prescribed performance control,PPC)方法中对误差与边界性能函数的比值进行非... 针对一类不确定非线性系统,提出一种保证系统状态满足预设边界性能函数的新型性能驱动控制(Performancedriven control,PDC)方法.不同于传统预设性能控制(Prescribed performance control,PPC)方法中对误差与边界性能函数的比值进行非线性变换的思路,本文基于保证状态量与上下边界的两个误差量均始终非负这一思想,引入基于Metzler矩阵的正系统分析理论,并结合切换控制技术,以最终保证系统状态始终在预设性能函数之内.系统的稳定性取决于边界性能函数的选取,而不改变控制器的形式.给出针对一类不确定非线性系统的控制设计、稳定性分析和方法讨论,数值仿真例子验证了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 不确定非线性系统 预设性能 性能驱动控制 稳定性 Metzler 矩阵
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延迟全状态约束下不确定非线性系统的自适应容错控制
2
作者 赵瑞莹 王芳 +1 位作者 周超 王春艳 《燕山大学学报》 北大核心 2025年第1期22-33,共12页
针对一类具有延迟时变全状态约束的不确定非线性系统,提出自适应神经网络容错控制策略。首先,设计平移函数使违反约束的系统初值在预定时间回到约束范围内。其次,通过设计应用范围更广的新型非线性状态变换函数,将约束系统转化为无约束... 针对一类具有延迟时变全状态约束的不确定非线性系统,提出自适应神经网络容错控制策略。首先,设计平移函数使违反约束的系统初值在预定时间回到约束范围内。其次,通过设计应用范围更广的新型非线性状态变换函数,将约束系统转化为无约束系统,解决全状态约束问题。接着,利用径向基神经网络和自适应技术分别处理不确定性和执行器故障。然后,根据Lyapunov理论证明闭环系统的实际有限时间稳定性,且所有状态都能保持在约束范围内。最后,通过机械臂系统的对比仿真验证设计的自适应容错控制策略的有效性。 展开更多
关键词 不确定非线性系统 全状态约束 状态变换函数 神经网络 执行器故障 实际有限时间稳定
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基于高斯过程的不确定非线性系统在线学习控制及应用
3
作者 刘玉发 练桂铭 +1 位作者 刘勇华 苏春翌 《自动化学报》 北大核心 2025年第7期1662-1672,共11页
针对一类不确定非线性系统,提出一种基于高斯过程的在线学习控制方法.该方法首先通过障碍函数间接设定系统状态的运行区域.其次,在该区域内在线采集量测数据,利用高斯过程回归对系统中未知非线性动态进行学习.然后,通过Lyapunov稳定理论... 针对一类不确定非线性系统,提出一种基于高斯过程的在线学习控制方法.该方法首先通过障碍函数间接设定系统状态的运行区域.其次,在该区域内在线采集量测数据,利用高斯过程回归对系统中未知非线性动态进行学习.然后,通过Lyapunov稳定理论,证明了所提在线学习控制算法可保证闭环系统所有信号的有界性.与基于径向基神经网络的自适应控制方案相比,所提控制算法无需精确给出系统状态的运行区域及预先分配径向基函数中心值.最后,通过数值仿真与Franka Emika Panda协作机械臂关节控制实验,验证了本文控制算法的有效性与先进性. 展开更多
关键词 非线性系统 不确定系统 高斯过程 在线学习控制 机械臂
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异构不确定二阶非线性多智能体系统事件触发状态趋同
4
作者 李振兴 庄娇娇 +2 位作者 杨成东 邱建龙 曹进德 《自动化学报》 北大核心 2025年第4期804-812,共9页
研究异构不确定二阶非线性多智能体系统事件触发状态趋同控制问题.首先,为每个智能体设计参数观测器,用以估计不确定参数,这些观测器可渐近估计不确定参数.其次,为每个跟随智能体设计分布式参数观测器,渐近估计领导智能体不确定参数,每... 研究异构不确定二阶非线性多智能体系统事件触发状态趋同控制问题.首先,为每个智能体设计参数观测器,用以估计不确定参数,这些观测器可渐近估计不确定参数.其次,为每个跟随智能体设计分布式参数观测器,渐近估计领导智能体不确定参数,每个智能体利用邻居智能体触发时刻的采样值估计其邻居智能体的状态.基于估计的参数和邻居状态,提出完全不依赖智能体间连续信息传输的事件触发趋同算法.同时,证明在所给算法的作用下,多智能体系统能够达到状态趋同且不存在芝诺现象.最后,给出一个多单摆系统,用以验证事件触发趋同算法.仿真实验结果表明,跟随智能体的位置和速度可以渐近跟踪领导智能体的位置和速度,并且整个多智能体系统平均每秒触发8.825次.对比仿真实验显示,所提出的事件触发趋同算法可有效减少事件触发次数. 展开更多
关键词 多智能体系统 事件触发 不确定二阶非线性系统 状态趋同 异构系统
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含参数不确定性的非线性分数阶系统输出反馈控制
5
作者 刘乐菲 葛富东 陈阳泉 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第6期1124-1131,共8页
研究了具有参数不确定性的非线性分数阶系统的输出反馈控制问题.为此,首先提出一种新颖的分数阶比例积分(PI)观测器对未知状态进行估计,利用拉普拉斯变换和Gronwall-Bellman不等式得到观测器误差系统渐近稳定的充分条件;随后,基于分数阶... 研究了具有参数不确定性的非线性分数阶系统的输出反馈控制问题.为此,首先提出一种新颖的分数阶比例积分(PI)观测器对未知状态进行估计,利用拉普拉斯变换和Gronwall-Bellman不等式得到观测器误差系统渐近稳定的充分条件;随后,基于分数阶Lyapunov稳定性定理研究系统的输出反馈控制问题,并分析相应闭环系统的渐近稳定性;最后给出了具体的数值仿真算例,从而说明本文所得理论结果的有效性和适用性. 展开更多
关键词 输出反馈控制 PI观测器设计 非线性分数阶系统 参数不确定 渐近稳定性
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CMAC神经网络用于一类不确定MIMO非线性系统的鲁棒自适应反馈线性化 被引量:2
6
作者 杨旭 张友安 +1 位作者 崔平远 邹经湘 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期20-23,共4页
在已知标称系统的基础上 ,将CMAC神经网络用于一类状态反馈可线性化的多输入多输出 (MI MO)不确定连续时间非线性系统的鲁棒自适应反馈线性化 ,使系统获得要求的跟踪性能 .在很弱的假设条件下 ,应用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统... 在已知标称系统的基础上 ,将CMAC神经网络用于一类状态反馈可线性化的多输入多输出 (MI MO)不确定连续时间非线性系统的鲁棒自适应反馈线性化 ,使系统获得要求的跟踪性能 .在很弱的假设条件下 ,应用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统内的所有信号为UUB(一致最终有界 ) .仿真算例进一步验证了算法的正确与有效 . 展开更多
关键词 mimo不确定非线性系统 CMAC神经网络 鲁棒自适应控制 反馈线性
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一类不确定非线性MIMO系统的神经网络输出反馈跟踪控制 被引量:5
7
作者 胡慧 刘国荣 +1 位作者 刘洞波 郭鹏 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期382-386,共5页
针对一类具有外部干扰的不确定仿射非线性MIMO系统提出了一种神经网络输出反馈跟踪控制方法.在仅输出可测的情况下,控制律和神经网络权值更新律中仅用到输出误差,无需设计状态观测器或加入低通滤波器使得估计误差动态满足严格正实条件.... 针对一类具有外部干扰的不确定仿射非线性MIMO系统提出了一种神经网络输出反馈跟踪控制方法.在仅输出可测的情况下,控制律和神经网络权值更新律中仅用到输出误差,无需设计状态观测器或加入低通滤波器使得估计误差动态满足严格正实条件.为抑制外部干扰和子系统间的交叉耦合及神经网络逼近误差,在控制律中加入鲁棒控制项.基于Lyapunov稳定性定理证明了系统的稳定性及信号的有界性.仿真例子证实了所提方法的可行性. 展开更多
关键词 输出反馈 不确定非线性 mimo 神经网络
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一类MIMO非线性不确定系统的自适应无源控制
8
作者 朱永红 费树岷 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期37-42,共6页
研究了一类含有未知参数的多输入多输出非线性不确定系统的自适应无源控制问题.首先,讨论了当控制输入未知常参数系数矩阵分别为对称正定矩阵和可逆矩阵时这类系统的自适应无源控制器设计方法,继而设计出这2种情况下的自适应无源控制器... 研究了一类含有未知参数的多输入多输出非线性不确定系统的自适应无源控制问题.首先,讨论了当控制输入未知常参数系数矩阵分别为对称正定矩阵和可逆矩阵时这类系统的自适应无源控制器设计方法,继而设计出这2种情况下的自适应无源控制器以及相应的参数自适应律.然后,利用李亚普诺夫方法证明了由原系统和所设计的控制器组成的闭环系统是稳定的,且在一定假设条件下,所设计的控制控制器能够使系统自适应无源.最后,给出了一个仿真算例,仿真结果证明所设计的控制器是有效可行的. 展开更多
关键词 mimo非线性系统 无源控制 自适应控制 参数不确定
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MIMO不确定仿射非线性系统输出反馈区域镇定 被引量:1
9
作者 刘一军 秦化淑 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期145-153,共9页
研究不确定仿射非线性系统的输出反馈镇定 ,在允许系统存在某类非匹配不确定性的情况下 ,为系统构造出动态输出反馈鲁棒控制器 ,使相应闭环系统渐近稳定 ,并给出吸引域的估计 .
关键词 输出反馈 区域镇定 mimo系统 非线性控制理论
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一类非线性MIMO不确定系统的动态输出反馈镇定
10
作者 梅生伟 秦化淑 洪奕光 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第5期649-653,共5页
考察其标称系统的相对阶大于{1,1,…,1}同时含匹配和非匹配不确定性的MIMO非线性系统的动态输出反馈镇定问题.文中直接用Lyaunov方法构造一类输出反馈动态补偿器,该补偿器可以实现对所论非线性不确定系统的动态输... 考察其标称系统的相对阶大于{1,1,…,1}同时含匹配和非匹配不确定性的MIMO非线性系统的动态输出反馈镇定问题.文中直接用Lyaunov方法构造一类输出反馈动态补偿器,该补偿器可以实现对所论非线性不确定系统的动态输出反馈渐近镇定. 展开更多
关键词 mimo 非线性 不确定系统 反馈镇定
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模糊CMAC神经网络用于MIMO非线性系统的反馈线性化 被引量:7
11
作者 张友安 陈善本 +1 位作者 周绍磊 杨涤 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期107-109,共3页
针对一类多输入多输出(MIMO)连续时间非线性系统,应用模糊CMAC神经网络,给出一种状态反馈控制器,用于使状态反馈可线性化的未知的非线性动态系统获得要求的跟踪性能.在很弱的假设条件下,应用李雅普诺夫稳定性理论严格地证明了闭环系统... 针对一类多输入多输出(MIMO)连续时间非线性系统,应用模糊CMAC神经网络,给出一种状态反馈控制器,用于使状态反馈可线性化的未知的非线性动态系统获得要求的跟踪性能.在很弱的假设条件下,应用李雅普诺夫稳定性理论严格地证明了闭环系统内的所有信号为一致最终有界(UUB). 展开更多
关键词 mimo 非线性系统 反馈线性 模糊CMA 神经网络
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一类含不确定因素的非线性系统鲁棒跟踪 被引量:13
12
作者 周玉成 程放 +1 位作者 肖天际 杨建华 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期130-136,共7页
讨论了在木材工业计算机集成制造系统中抽象出的一类含不确定因素的非线性系统的鲁棒渐进跟踪问题 ,其中的未知参变量是时变的 ,且取值于一紧集Ω上。当未知参变量以线性和非线性形式出现时 。
关键词 LYAPUNOV函数 鲁棒渐进跟踪 非线性不确定系统 控制器 木材工业
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非线性不确定状态时滞系统的鲁棒H_∞滤波 被引量:9
13
作者 蔡云泽 何星 +1 位作者 许晓鸣 张卫东 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期592-596,共5页
研究含有状态时滞的非线性不确定性系统的鲁棒H∞滤波器设计问题,其中系统的参数不确定性是时变和模有界的,非线性的扰动受有界条件约束.针对连续系统和离散系统两种情况,分别选取合适的Lyapunov函数分析了使滤波系统渐近稳定,且从噪声... 研究含有状态时滞的非线性不确定性系统的鲁棒H∞滤波器设计问题,其中系统的参数不确定性是时变和模有界的,非线性的扰动受有界条件约束.针对连续系统和离散系统两种情况,分别选取合适的Lyapunov函数分析了使滤波系统渐近稳定,且从噪声输入到误差输出的传递函数的H∞范数小于指定上界的充分条件,然后通过两个代数Riccati方程的正定解参数化表示了该滤波器.滤波器的设计过程和结构均是与状态时滞的大小、非线性扰动以及不确定性参数无关的. 展开更多
关键词 非线性系统 参数不确定 时滞 RICCATI方程
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不确定非线性系统的鲁棒自适应控制 被引量:13
14
作者 陈卫田 施颂椒 张钟俊 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期88-93,共6页
针对一类具有一般不确定性的非线性系统(包括非线性不确定性、有界干扰、时变参数等),利用递推设计方法,设计了一种新的用于输出调节的鲁棒自适应控制器.该控制器对非线性不确定性和有界干扰具有鲁棒性,并能保证闭环系统信号的全... 针对一类具有一般不确定性的非线性系统(包括非线性不确定性、有界干扰、时变参数等),利用递推设计方法,设计了一种新的用于输出调节的鲁棒自适应控制器.该控制器对非线性不确定性和有界干扰具有鲁棒性,并能保证闭环系统信号的全局有界性.其优点是对不确定性的知识要求较少.仿真实例表明,设计的鲁棒自适应控制器具有满意的控制效果. 展开更多
关键词 非线性系统 自适应控制 鲁棒性 不确定
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具有非线性不确定参数的电液伺服系统自适应backstepping控制 被引量:25
15
作者 林浩 李恩 梁自泽 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期181-188,共8页
针对电液伺服系统中存在非线性不确定参数的问题,提出了一种采用积分型Lyapunov函数的自适应backstepping控制方法.首先定义积分型Lyapunov函数,将电液伺服系统中的非线性不确定参数转化为线性表示;然后逐步递推设计backstepping控制器... 针对电液伺服系统中存在非线性不确定参数的问题,提出了一种采用积分型Lyapunov函数的自适应backstepping控制方法.首先定义积分型Lyapunov函数,将电液伺服系统中的非线性不确定参数转化为线性表示;然后逐步递推设计backstepping控制器,同时在控制律中加入阻尼项,从而补偿外界干扰对控制性能的影响;基于Lyapunov稳定性方法,设计了参数自适应律,并且在自适应律中引入充分光滑投影算子,实现对电液伺服系统中不确定参数漂移的抑制作用.搭建了AMESim与MATLAB的联合仿真平台,对所设计的自适应backstepping控制器进行仿真,作为对比,设计了不带有非线性参数估计的自适应backstepping控制器和PID算法.仿真表明,本文所设计的控制器具有良好的跟踪性能和补偿非线性不确定参数变化的能力. 展开更多
关键词 电液伺服系统 自适应backstepping 非线性不确定参数 参数漂移 投影算子
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非线性MIMO系统的降维状态观测器 被引量:3
16
作者 向峥嵘 吴晓蓓 +1 位作者 陈庆伟 胡维礼 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期89-91,95,共4页
研究一类多输入多输出 (MIMO)非线性时变系统的降维状态观测器设计问题 .提出一种非线性降维状态观测器设计方案 ,并从理论上证明了状态观测误差的指数收敛性 .其中设计的降维状态观测器具有收敛速度可调的特性 .最后给出了数值算例 ,... 研究一类多输入多输出 (MIMO)非线性时变系统的降维状态观测器设计问题 .提出一种非线性降维状态观测器设计方案 ,并从理论上证明了状态观测误差的指数收敛性 .其中设计的降维状态观测器具有收敛速度可调的特性 .最后给出了数值算例 ,仿真结果表明了本文方法的有效性 . 展开更多
关键词 非线性系统 状态观测器 mimo系统 控制理论
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含有非线性不确定参数的电液系统滑模自适应控制 被引量:66
17
作者 管成 潘双夏 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期261-267,共7页
针对含有非线性不确定参数的电液控制系统,提出了一种滑模自适应控制方法.该控制方法主要是为了解决由于初始控制容积的不确定性而引起的,非线性不确定参数自适应律设计的难题.其主要特点为,通过定义一个新型的特殊Lyapunov函数,进而构... 针对含有非线性不确定参数的电液控制系统,提出了一种滑模自适应控制方法.该控制方法主要是为了解决由于初始控制容积的不确定性而引起的,非线性不确定参数自适应律设计的难题.其主要特点为,通过定义一个新型的特殊Lyapunov函数,进而构建系统的自适应控制器及参数自适应律,并结合滑模控制方法及一种简单的鲁棒设计方法,给出整个电液系统的滑模自适应控制器,及所有不确定参数的自适应律.试验结果表明,采用该控制方法能够取得良好的性能,尤其可以补偿非线性不确定参数对系统的影响. 展开更多
关键词 自适应控制 滑模控制 电液控制系统 非线性不确定参数 LYAPUNOV 方法
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一类不确定非线性系统的鲁棒自适应控制 被引量:7
18
作者 王强德 陈卫田 +1 位作者 魏春玲 初学导 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期244-248,共5页
针对一类不确定非线性系统 ,设计出一种新的自适应控制器 ,它克服了现有方案存在的过多参数辨识问题 ,从而降低了控制器的动态阶次 .在较弱条件下 ,该控制器不仅能保证闭环系统所有信号有界 。
关键词 非线性系统 递推设计 不确定 自适应控制
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不确定时滞非线性系统的迭代学习控制 被引量:8
19
作者 姚仲舒 杨成梧 吴健荣 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第11期34-36,63,共4页
针对一类不确定状态时滞非线性系统 ,提出了一种形式简单的迭代学习控制算法 ,从理论上给出了算法收敛的充分条件 ,进一步分析了不确定状态时滞、系统采样频率与跟踪性能之间的关系。该学习算法无需精确已知系统的状态时滞 ,而只要估计... 针对一类不确定状态时滞非线性系统 ,提出了一种形式简单的迭代学习控制算法 ,从理论上给出了算法收敛的充分条件 ,进一步分析了不确定状态时滞、系统采样频率与跟踪性能之间的关系。该学习算法无需精确已知系统的状态时滞 ,而只要估计状态时滞的界 ,因而具有算法简单、计算量小、易于实现等特点。仿真结果表明了该算法的实用性和有效性。 展开更多
关键词 时滞系统 非线性系统 迭代学习控制 收敛性 不确定状态
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基于RBF神经网络的一类不确定非线性系统自适应H_∞控制 被引量:18
20
作者 陈谋 姜长生 +1 位作者 吴庆宪 曹邦武 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期27-32,共6页
基于RBF神经网络提出了一种H∞ 自适应控制方法 .控制器由等效控制器和H∞ 控制器两部分组成 .用RBF神经网络逼近非线性函数 ,并把逼近误差引入到网络权值的自适应律中用以改善系统的动态性能 .H∞ 控制器用于减弱外部干扰及神经网络的... 基于RBF神经网络提出了一种H∞ 自适应控制方法 .控制器由等效控制器和H∞ 控制器两部分组成 .用RBF神经网络逼近非线性函数 ,并把逼近误差引入到网络权值的自适应律中用以改善系统的动态性能 .H∞ 控制器用于减弱外部干扰及神经网络的逼近误差对跟踪的影响 .所设计的控制器不仅保证了闭环系统的稳定性 ,而且使外部干扰及神经网络的逼近误差对跟踪的影响减小到给定的性能指标 . 展开更多
关键词 RBF神经网络 不确定非线性系统 自适应H∞控制 自适应控制 H∞控制
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