非周期时变非线性系统自适应迭代学习控制

›› 2012, Vol. ›› Issue (03): 702-708.

非周期时变非线性系统自适应迭代学习控制

李静¹, 胡云安¹, 温玮²

1. 海军航空工程学院控制工程系, 山东烟台 264001;
2. 海军航空工程学院信息融合研究所, 山东烟台 264001

收稿日期:2011-03-30 出版日期:2012-05-01
通讯作者: 胡云安(1966-),男,教授,博士生导师.研究方向:非线性控制,智能控制与智能系统. E-mail:hya507@sina.com E-mail:hya507@sina.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(61004002).

Adaptive iterative learning control for non-periodical time-varying nonlinear systems

LI Jing¹, HU Yun-an¹, WEN Wei²

1. Department of Control Engineering, Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai 264001, China;
2. Research Institute of Information Fusion, Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai 264001, China

Received:2011-03-30 Online:2012-05-01

摘要/Abstract

摘要： 对一类含有非周期时变不确定性的非线性系统的控制问题进行了研究。该系统具有严格反馈形式且控制增益未知。在控制器设计中,用一种具有迭代特性的神经网络消除了非周期时变不确定性的影响,并综合应用反演技术和鲁棒自适应控制技术消除了严格反馈结构和未知控制增益带来的设计问题。稳定性分析结果表明:系统所有状态量有界且输出量在积分意义下收敛到期望轨迹。仿真试验证明了所设计控制器的有效性。

关键词: 自动控制技术, 非周期时变不确定性系统, 严格反馈, 反演, 自适应迭代学习

Abstract: The control issue of strict-feedback nonlinear systems with non-periodical time-varying uncertainties and unknown control gain function is investigated. An adaptive iterative learning controller is developed. In the controller design, an iterative neural network is proposed to eliminate the influence of non-periodical time-varying uncertainties. The backstepping and robust adaptive control techniques are combined to solve the design difficulties brought by strict-feedback structure and unknown control functions. Stability analysis indicates that all state variables are bounded and the output tracks the desired trajectory in integral sense. Simulation results verify the effectiveness of the proposed scheme.

Key words: automatic control technology, non-periodical time-varying uncertainties system, strict-feedback, backstepping, adaptive iterative learning

中图分类号:

TP273

李静, 胡云安, 温玮. 非周期时变非线性系统自适应迭代学习控制 [J]. , 2012, (03): 702-708.

LI Jing, HU Yun-an, WEN Wei. Adaptive iterative learning control for non-periodical time-varying nonlinear systems[J]. , 2012, (03): 702-708.

参考文献

[1] 于霞, 刘建昌, 李鸿儒. 时变系统控制方法综述［J］. 控制与决策,2011,26(9):1281-1287. Yu Xia, Liu Jian-chang, Li Hong-ru. Survey on control of time-varying systems［J］. Control and Decision,2011,26(9):1281-1287.
[2] 李俊玲, 张树功. 时变不确定系统的变时域鲁棒模型预测控制［J］. 吉林大学学报:理学版, 2008,46(6):1007-1012. Li Jun-ling, Zhang Shu-gong. Variable horizon robust model predictive control for time-varying uncertain systems［J］. Journal of Jilin University (Science Edition),2008,46(6):1007-1012.
[3] 解伟男, 李清华, 夏红伟. 时变时滞不确定采样系统的鲁棒H_∞控制［J］. 吉林大学学报:工学版, 2008,38(6):1402-1406. Xie Wei-nan, Li Qing-hua, Xia Hong-wei. Robust H_∞ control for uncertain sampled-data systems with time-varying delay［J］. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2008,38(6):1402-1406.
[4] 朱胜, 孙明轩, 何熊熊. 基于S类函数的严格反馈非线性周期系统的自适应控制［J］. 自动化学报,2010,36(8):1137-1143. Zhu Sheng, Sun Ming-xuan, He Xiong-xiong. S-class functions based adaptive controller design for a class of periodically time-varying nonlinear systems［J］. Acta Automatica Sinica, 2010, 36(8): 1137-1143.
[5] Chen Wei-sheng, Li Wei, Miao Qi-guang. Backstepping control for periodically time-varying systems using high-order neural network and fourier series expansion［J］. ISA Transactions,2010,49(3):283-292.
[6] Xu Jian-xin, Badrinath V. Adaptive robust iterative learning control with dead zone scheme［J］. Automatica,2000,36(1):91-99.
[7] Xu Jian-xin, Tan Yin. Composite energy function based learning control approach for nonlinear systems with time-varying parametric uncertainties［J］. IEEE Transactions on Automatic Control,2002,47(11):1940-1945.
[8] Wang Y C, Chien C J, Teng C C. Direct adaptive iterative learning control of nonlinear systems using an output-recurrent fuzzy neural network［J］. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics-Part B: Cybernetics, 2004, 34(3):1348-1359.
[9] Park J, Sandberg I W. Universal approximation using radial basis function networks［J］. Neural Computation,1991,3(2):246-257.
[10] Zhang T, Ge S S, Hang C C. Design and performance analysis of a direct adaptive controller for nonlinear systems［J］. Automatica, 1999,35(11):1809-1817.

相关文章 15

[1]	顾万里,王萍,胡云峰,蔡硕,陈虹. 具有H_∞性能的轮式移动机器人非线性控制器设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1811-1819.
[2]	李战东,陶建国,罗阳,孙浩,丁亮,邓宗全. 核电水池推力附着机器人系统设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1820-1826.
[3]	赵爽,沈继红,张刘,赵晗,陈柯帆. 微细电火花加工表面粗糙度快速高斯评定[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1838-1843.
[4]	王德军, 魏薇郦, 鲍亚新. 考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1548-1555.
[5]	闫冬梅, 钟辉, 任丽莉, 王若琳, 李红梅. 具有区间时变时滞的线性系统稳定性分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1556-1562.
[6]	臧国帅, 孙立军. 基于惰性弯沉点的刚性下卧层深度设置方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1037-1044.
[7]	张茹斌, 占礼葵, 彭伟, 孙少明, 刘骏富, 任雷. 心肺功能评估训练系统的恒功率控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1184-1190.
[8]	董惠娟, 于震, 樊继壮. 基于激光测振仪的非轴对称超声驻波声场的识别[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1191-1198.
[9]	田彦涛, 张宇, 王晓玉, 陈华. 基于平方根无迹卡尔曼滤波算法的电动汽车质心侧偏角估计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 845-852.
[10]	张士涛, 张葆, 李贤涛, 王正玺, 田大鹏. 基于零相差轨迹控制方法提升快速反射镜性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 853-858.
[11]	王林, 王洪光, 宋屹峰, 潘新安, 张宏志. 输电线路悬垂绝缘子清扫机器人行为规划[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 518-525.
[12]	胡云峰, 王长勇, 于树友, 孙鹏远, 陈虹. 缸内直喷汽油机共轨系统结构参数优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 236-244.
[13]	朱枫, 张葆, 李贤涛, 王正玺, 张士涛. 基于强跟踪卡尔曼滤波的陀螺信号处理[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1868-1875.
[14]	晋超琼, 张葆, 李贤涛, 申帅, 朱枫. 基于扰动观测器的光电稳定平台摩擦补偿策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1876-1885.
[15]	冯建鑫. 具有测量时滞的不确定系统的递推鲁棒滤波[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(5): 1561-1567.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed