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《武汉科技大学》 2002年
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一类非线性系统的鲁棒自适应模糊控制

刘晓玉  
【摘要】: 从上个世纪四十年代至今,控制理论先后经历了两个重要的发展时期:经典控制理论利现代控制理论。如今,自动控制技术已经广泛应用于工业、农业、交通、航空和航天等众多产业部门,极大提高了社会劳动生产率,改善了人们的劳动条件。 但无论是经典控制理论还是现代控制理论,都需要事先知道被控对象的数学模型。而严格地说,现实世界中这些被控对象大多是非线性的,它们的数学模型用传统的建模方法足很难精确得到的。 而上世纪六七十年代发展起来的模糊控制技术,以其无需建模和善于利用人类专家知识而迅速在实践中获得成功应用。近年来的研究发现,模糊控制本质上是一种非线性控制策略,模糊逻辑系统具有万能函数逼近特性。这些研究成果为模糊控制在非线性系统小的应用提供了有利的理论支持。目前从函数逼近角度考虑非线性系统的模糊控制已经逐渐成为一个研究热点。 但无论是模糊控制策略还是模糊逻辑系统,其建立过程都过多地依赖于专家经验知识,缺乏自适应和自学习能力,也缺乏必要的理论分析。针对这些问题,目前在非线性系统的自适应模糊控制领域一种比较好的解决方案是:首先根据经验知识构造初始模糊控制器或系统的初始模糊模型,然后从函数逼近的角度定义模糊系统的逼近误差,再根据这一逼近误差和控制误差基于Lyapunov理论设计出自适应模糊控制器或模糊逻辑系统,最后进行闭环系统控制性能分析,如控制精度、稳定性等。我们称这种系统化的设计方法为Lyapunov综合方法。 本文针对一类未知单输入单输出仿射非线性系统的跟踪问题,应用上述Lyapunov综合方法,分别在系统状态可测和不完全可测的情况下,设计了基于状态反馈和输出反馈的鲁棒自适应模糊控制器。设计中采用一种自适应模糊逻辑系统逼近被控对象的未知非线性。与以往研究不同,本文考虑到逼近误差和系统外扰的存在,假设该逼近误差和系统外扰有界但未知,设计了这个界的自适应估计项,在此从基础上设计的控制器能保证整个闭环系统鲁棒稳定且跟踪误差收敛到零的一个领域内。在输出反馈控制器的设计中,本文通过引进一种高增益观测器使输出反馈能恢复状态反馈的控制性能。最后,本文将所设计的控制器应用于一个倒摆系统,通过MATLAB仿真,证明了所提方案的有效性。
【学位授予单位】:武汉科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TP273.4

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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8 段小刚;具有时空耦合特征的模糊逻辑控制系统及其应用[D];中南大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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3 李翠云;基于PLC与模糊PID的混凝投药复合控制系统的研究[D];山东农业大学;2010年
4 李长鹏;基于CSTR温度系统的模糊神经网络预测控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 黄丹;零航速下襟翼鳍升力建模与控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 陆露;套装式助力机器人控制方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 佟绍成,柴天佑,邵诚;一类大系统的间接自适应分散模糊控制[J];自动化学报;1999年03期
3 陈志毅;颜冰;闫晓伟;;密闭容腔气体压力的自适应模糊PID控制[J];探测与控制学报;2009年S1期
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10 陈志梅;张井岗;孟文俊;曾建潮;;一类非线性系统的组合滑平面控制方案[J];系统仿真学报;2007年20期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 张天平;梅建东;沈启坤;;非线性系统的积分变结构间接自适应模糊控制[A];江苏省自动化学会七届四次理事会暨2004学术年会青年学者论坛论文集[C];2004年
5 刘勇;沈毅;胡恒章;;递归神经网络自适应滤波器[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1998年
6 徐建闽;欧松;韦岗;;一类非线性系统参数辨识的浮点遗传算法[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1996年
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9 邓智泉;彭兆行;;异步电动机动力反馈线性化[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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1 刘晓玉;一类非线性系统的鲁棒自适应模糊控制[D];武汉科技大学;2002年
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6 贺超英;一类非线性系统的自适应控制器的设计与应用[D];湖南大学;2004年
7 张惠艳;非线性系统的鲁棒自适应模糊控制[D];扬州大学;2003年
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10 曾海莹;基于T-S模型的模糊广义预测控制方法研究及应用[D];厦门大学;2006年
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