几类非线性系统的事件触发控制问题研究

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众所周知,非线性系统广泛存在于实际系统中.因此,对非线性系统的研究引起了学者的广泛关注.但是,由于未知非线性函数的存在,使得对于非线性系统的研究变得更加困难.随着非线性控制技术的发展,反步设计日益成为处理非线性系统的强有力工具.同时,随着网络控制技术的发展,在确保可接受系统性能的情况下如何能节省通讯资源、降低通讯负担日益成为学者所重点考虑的问题.因此,基于事件触发机制下的非线性系统自适应控制成为近年来控制领域研究的热点.本文分别针对不确定非线性系统、随机非线性系统和不确定非线性时滞系统,结合反步设计和事件触发控制技术,给出了有效的自适应跟踪控制器设计方案.所设计的控制器不仅能保证系统的跟踪误差收敛到零的任意小的邻域内而且能节省通讯资源、降低通讯负担.本文的主要内容包括以下几个方面:第一部分,简要介绍本文的研究背景与现状以及主要研究结果;第二部分,针对一类随机非线性系统设计了一种基于命令滤波的事件触发模糊跟踪控制器.为了实现随机非线性系统的有限时间命令滤波控制,本文提出了一种新的补偿信号系统.从理论上,证明了所提出的控制器不仅能保证所有闭环信号是有界的并且可以保证系统的输出信号在零的任意小的邻域内跟踪上参考信号;第三部分,针对一类不确定非线性时滞系统,提出了一种基于命令滤波的事件触发神经网络控制方案.与现存文献提出的事件触发控制方案不同,本文提出的控制方案解决了非线性时滞系统中对虚拟控制信号反复求导所引起的复杂性爆炸的问题.从理论和仿真上,证明了所提出的控制方案能保证系统的跟踪误差收敛到零的任意小的邻域内;第四部分,针对一类带有未知控制方向的不确定非线性系统,研究了其事件触发控制问题.应用模糊逻辑系统逼近未知的非线性函数.应用Nussbaum函数来解决未知控制方向的问题.通过结合反步设计,构造了一个新的事件触发控制器.给出仿真例子证明了所设计控制器的有效性.
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