一类不确定非线性系统的自适应模糊滑模控制

作者:年漪蓓;高国琴 刊名:电机与控制学报 上传者:王大鹏

【摘要】针对一类不确定非线性系统自适应模糊控制中,为了保证系统稳定性而附加监督控制问题,根据滑模控制原理并利用模糊系统的逼近能力,提出了一种Ⅰ型间接自适应模糊滑模控制方法。该方法取消了监督控制,用滑模控制器增加了逼近误差的自适应补偿,李雅普诺夫稳定性理论分析证明,控制系统全局稳定且跟踪误差收敛到零。将这种控制器应用到过程控制的典型对象液位控制中,仿真结果表明了该控制器的有效性和可行性。

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第 卷 第 期 电 机 与 控 制 学 报年 月 一 类不确定非线性 系统 的 自适应模糊 滑模控制 年漪蓓 ’ , , 高国琴 扬州大学 信息工程学院 , 江苏 扬州 , 江苏大学 电气信息工程学院 , 江苏 镇江 摘 要 针对一类不 确 定非线性 系统 自适应模糊控 制 中, 为 了保证 系统稳定性 而 附加监督控制 问题 , 根据滑模控制原理 并利 用模糊 系统 的遥近 能 力 , 提 出 了一种 型 间接 自适应模糊 滑模控 制 方法 。 该方 法取消 了监督控制 , 用 滑模控制 器增加 了逼近误 差的 自适应补偿 , 李稚普诺夫稳定性理论分析证明 , 控制 系统全局稳定且跟踪误差收敛到零 。 将这种控制 器应 用 到过程控制 的典型 对 象液位控制 中, 仿真结果表明 了该控制 器的有效性和 可行性 。 关键词 不确 定非线性 系统 型 间接 自适应模糊控制 滑模拉制 稳定性 中圈分类号 文献标识码 文章编号 一 一 一 山 一 , , 一 , , , , 州 而 , , 幻 , , 卿 四 叮 , 一 叮 卿 肋场 叮如 即 如 , 一 的 引 言 对于控制不确定非线性系统 , 利用模糊系统的逼近能力 , 提出了稳定的非线性模糊直接和间接 自适应控制方法 , , , 该方法一经推 出就受到了学术界的广泛重视 , 为用模糊系统研究未知的 收稿 日期 一 一 修订 日期 一 一基金项目 江 苏省教育厅基金资助 , 非线性系统 的控制 问题开辟 了新途 径 。 在此方案中 , 闭环系统稳定且跟踪误差 收敛于零需要如下条件 系统中所有变量有界 模糊逼近的最小逼近误差平方可积 。 为了保证系统状态变量有界 , 文献 〔提出了监督控制法 。 而 滑模控制器川 的优点是能克服系统的不确定性 , 对于干扰和未建模动态具有 作者简介 年漪蓓 一 , 女 , 高级工程师 、 硕 士 , 研究方 向为 变结 构控制 、 智能控制理论与应 用高国琴 一 , 女 , 副教授 、 博士 , 研究方 向 为变 结 构拉制 、智能控制理论与应 用 。 第 期 一类不确定非线性系统的 自适应模糊滑模控制 很强 的鲁棒性 。 本文在文献【 的基础上 , 结合滑模控制提出 了一种 型 间接 自适应模糊 滑模控制器 。 该方法不仅不需要文献 〔 〕提 出的监督控制 , 而且利用滑模控制器增加 了逼 近误差 的 自适应补偿 , 因而在闭环系统 的渐进稳定性分析中取消了逼近误差平方可积的条件 。 理论分析证 明 , 控制系统全局稳定且跟踪误差 收敛到零 , 因而本文提出的 自适应模糊滑模控制器的应用范围更为宽广 。自适应模糊滑模控制器设计 对于如下的 阶非线性标准型系统一 一 无 。 式中 和 是表达对象模型的不确定函数 , 和 分别为系统 的输人 和输 出 , 二 , , 二 , ⋯ , 。 二 , 无, ⋯ , 二 伽 一 ’ 。 为系统状态 向量 , 并设这些向量可经测量得到 , 式 的能控条件是 酬并 , 不失一般性 , 本文假设 烈 。 文献【 〕提出的 自适应模糊控制的任务是基于模糊逻辑系统设计一个反馈控制器 “ 二 和一个调整参数向量 的 自适应律 , 使得 在所有变量 , 和 一致有界的意义上 , 闭环系统具有全局稳定性 在满足 的条件下 , 跟踪误差 二 ‘ 一 尽可能小 。 这样 , 文献【 为了满足条件 , 提出了监督控制法 以保证系统状态 变量有界 , 并且为 了使系统跟踪误差收敛于零 , 提出了模糊逼近 的最小逼近误差平方可积 的条件 。 本文受文献

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