一類非線性系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)魯棒控制方法

摘 要：基于Lyapunov穩(wěn)定性理論，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直接自適應(yīng)控制的思想設(shè)計(jì)控制器，針對(duì)一類具有Brunovsky canonical form的非線性系統(tǒng)，提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的魯棒控制方法，計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬進(jìn)一步驗(yàn)證了所提出方法的有效性。

關(guān)鍵詞：非線性系統(tǒng)；自適應(yīng)控制；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；Lyapunov穩(wěn)定性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.263

1 引言

許多工業(yè)系統(tǒng)因其固有的不確定性和非線性特性，難以建立確切的數(shù)學(xué)模型，使傳統(tǒng)控制理論在應(yīng)用于實(shí)踐時(shí)遇到了前所未有的困難.另一方面，由于各種干擾的存在，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)乃至參數(shù)都可能發(fā)生變化，因此即使依靠過(guò)程先驗(yàn)信息離線辨識(shí)得到了系統(tǒng)的模型，也難免存在模型失配的問(wèn)題。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為解決復(fù)雜非線性系統(tǒng)的控制開辟了一條新路。本文針對(duì)一類非線性不確定系統(tǒng)，提出了一種新的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償?shù)淖赃m應(yīng)魯棒控制方案。通過(guò)系統(tǒng)的已知?jiǎng)討B(tài)特性設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)定的反饋控制器，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近非線性因素，從而消除系統(tǒng)不確定性的影響。權(quán)重自適應(yīng)修正規(guī)則是基于Lyapunov理論實(shí)現(xiàn)，從而能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2 不確定非線性系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方案

4 結(jié)論

本文提出了一類具有未知的不確定性MIMO非線性系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直接自適應(yīng)控制方法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬近似不確定性及未知非線性函數(shù)，使用魯棒控制詞來(lái)補(bǔ)償逼近誤差。以Lyapunov函數(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，自適應(yīng)規(guī)則保證閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定和軌跡誤差為零。設(shè)計(jì)算法確保選擇各種參數(shù)控制，以保證穩(wěn)態(tài)軌跡誤差收斂到零。

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基金項(xiàng)目：本文的研究得到了常州大學(xué)懷德學(xué)院產(chǎn)學(xué)研基金資助（CDHJZ1509003）。

作者簡(jiǎn)介：涂慶偉（1978-），男，河南郟縣人，碩士，講師，主要從事數(shù)學(xué)教學(xué)和智能控制研究。endprint