不确定非线性系统的自适应反推终端滑模控制

针对一类具有未知非线性函数的严格反馈型不确定非线性系统,提出了一种自适应反推终端滑模控制方法。反推控制的前n-1步结合动态面控制技术设计虚拟控制律,第n步仅采用一个神经网络函数逼近器补偿系统所有未知非线性函数,得到了基于全局快速终端滑模控制的自适应神经网络控制器；通过引入一阶滤波器，不仅避免了传统反推控制存在的复杂计算,提高了系统的收敛速度,而且通过引入逼近误差和不确定干扰上界的自适应补偿项来消除建模误差和参数估计误差的影响,改善了稳态跟踪精度。理论分析证明闭环系统所有信号半全局一致终结有界，仿真结果验证了该方法的有效性。     

碘酸盐-亚硫酸盐-亚铁氰化物反应在CSTR体系中诱导的钙振荡

通过讨论反应条件对碘酸盐-亚硫酸盐-亚铁氰化物(ISF)pH振荡反应的影响,确定最佳pH振荡行为的反应温度、流速和酸度等条件,并在此条件下与CaNa2EDTA复配物的生成平衡过程有机结合,建立一种新型化学钙振荡器.该钙振荡器的振荡行为稳定且可用多种监测方式进行观察,利于进一步建立时空化学钙信号体系,为采用非线性化学方法研究钙信号提供了研究平台.     

具有输出限制的纯反馈系统的神经网络控制

为了研究一类具有输出限制的不确定非线性纯反馈系统的自适应神经网络追踪控制问题,利用神经网络的非线性逼近能力与自适应控制的反推法给出该系统的自适应控制器;利用障碍Lyapunov函数与隐函数存在定理进行控制器的设计。结果表明,该控制方法保证了闭环系统所有信号的半全局一致最终有界性。     

有外部扰动的随机纯反馈非线性系统的自适应模糊控制

应用模糊逼近方法研究了一类具有外部扰动的随机纯反馈非线性系统的自适应模糊控制问题。在反推设计的每一步中,利用中值定理解决纯反馈非线性函数问题。通过设计虚拟控制信号和自适应率,解决外部扰动问题。基于模糊逻辑系统的逼近能力,设计了一种新的自适应控制方案,保证了闭环系统的所有信号一致有界,并且跟踪误差收敛到原点的小邻域。最后仿真结果证明了所提出方案的有效性。     

负阻振荡器的自适应递推设计

该文以负阻振荡器设计及自适应递推算法为基础，提出了负阻振荡器的最佳自适应递推设计方法。该方法计算简单、收敛快而准确，并保证收敛的唯一性和最优性。它不但可用于各种器件及波段的负阻振荡器的设计，还可用于各类有源非线性网络的调谐与阻抗匹配。文中结合实例，详细分析和验证了该方法。     

Clapp振荡器的混沌仿真与研究

分析了Clapp振荡器的非线性特征,建立并用R—K方法求解了系统的状态方程．通过计算机仿真,观察了Clapp振荡器具有周期及混沌等多种振荡状态,并发现能够使系统产生混沌的参数并不唯一．     

一类简单二次非线性Sprott混沌系统的分析与控制

用自适应反推方法考虑一类简单非线性Sprott混沌系统的控制问题,得到了平衡点的稳定性及Hopf分岔存在性的条件,通过Lyapunov指数图及混沌吸引子验证了系统的混沌现象,通过分岔图分析得到了系统存在复杂动力学行为,并设计自适应反推控制器控制混沌系统到给定的平衡点.数值仿真验证了所设计控制器的有效性.     

平方转矩负载下基于自适应反推理论的PMSM速度控制器设计

针对平方转矩负载下传统异步电动机变频调速精度不高的缺点,提出了一种基于非线性自适应反推(Backstepping)控制的永磁同步电动机(PMSM)速度控制方法.建立了PMSM在dq轴旋转坐标系下的数学模型,结合反推控制原理,设计了PMSM自适应反推速度控制器,并证明了控制器的全局稳定性.仿真结果表明,在电机定子电阻一定随机变化范围内,所设计的自适应控制器能够较好地跟踪给定速度,抑制了定子电阻变化对速度的影响,提高了平方转矩负载的运行效率.     

谐波振荡器稳定性分析

提出一种基于非线性系统稳定性理论的谐波振荡器一般稳定性判别方法。在分析中,首先由谐波振荡器等效电路建立起振荡平衡方程,并利用Taylor级数和微分算子使方程得到简化。通过求解动态振荡方程在平衡点的Jacobian矩阵,根据其特征根可判定振荡器的稳定与否。分析结果表明:该方法具有理论严密、准确性高、适用范围广等特点,可指导工程应用。     

含有磁滞逆的状态反馈非线性系统动态面控制

针对一类带有Revised Prandtl-Ishlinskii(RPI)磁滞的严格状态反馈非线性模型,通过引入磁滞逆模型抵消输入中的磁滞输入项,提出了一种改进的鲁棒自适应动态面控制方案。该方案解决了采用反推法时出现的"微分膨胀"问题,保证闭环非线性系统所有信号半局一致有界。仿真结果证明了控制律的有效性。     

一类不确定非线性系统的鲁棒自适应跟踪

讨论了一类含线性未知参数和未建模动态的不确定非线性系统的自适应跟踪问题,通过backstepping过程给出了自适应控制规律。在该控制作用下,所有状态信号和控制信号都是有界的,且可保证未建模动态对输出的影响任意地小。     

不确定非线性系统的动态曲面控制

针对一类严格反馈形式的非线性不确定系统,提出了一种动态曲面鲁棒自适应控制方法.设计方案类似于backstepping方法,但该方法通过增加若干个低通滤波环节避免了backstepping设计过程中对一些特定函数的重复求导,从而解决了backstepping设计方法固有的"复杂度爆炸"问题,简化了控制器的设计,提高了方法的工程可实现性.最后通过仿真进一步验证了方案的有效性.     

基于自适应反步法的非线性导弹制导/控制系统综合设计

利用基于RBF神经网络的自适应反步法结合滑模控制对非线性导弹的制导/控制系统进行了综合设计.首先把导弹的制导/控制系统转化为严反馈型,然后利用基于在线调节的神经网络反步法克服非线性系统的非匹配不确定性,引入的滑模控制项使跟踪误差趋于零.仿真结果表明,所设计的方法具有较强的实用性.     

TCSC的非线性逆推设计

针对带有TCSC(ThyristorControlledSeriesCompensation)的单机无穷大总线系统的非线性二阶模型,使用逆推方法设计了TCSC的非线性控制器·基于逆推设计方法,无需对原系统进行线性化,并能保证闭环误差系统在Lyapunov意义下渐近稳定·当系统存在常参数不确定性,例如阻尼系数不能精确测量的情况下,应用自适应逆推方法还可以设计一个动态反馈控制器,其中含有对未知参数的实时估计·设计过程表明逆推方法设计的控制器拥有更优越的性能·     

基于动态面控制的MIMO自适应神经网络控制

针对一类具有未知函数控制增益的多输入多输出(M IM O)非线性系统,基于后推设计方法和动态面控制技术,提出一种间接自适应神经网络控制方案.该方案通过引入1阶滤波器,消除了后推设计中由于反复对虚拟控制的求导而导致的复杂性问题,并避免了反馈线性化方法可能出现的控制器奇异性问题,参数估计无需使用投影算法.利用李亚普诺夫方法,证明了闭环系统半全局一致终结有界,通过适当选取设计常数,跟踪误差可收敛到原点的一个小邻域内.仿真结果表明了该方法的有效性.     

滤波减速器传动机器人的自适应RBF反演法控制

针对具有参数未知、外界扰动、强耦合、非线性和多变量的滤波减速器传动机器人建立系统数学模型并对其进行自适应RBF神经网络反演法控制。利用自适应RBF在线逼近系统模型中的未知非线性项设计基于自适应RBF神经网络的反演法控制器同时结合Lyapunov稳定性分析方法论证闭环系统的收敛性。所提控制方法有效地抑制诸如参数未知、外界扰动等对滤波减速器传动机器人的性能影响。仿真分析表明所提出自适应RBF神经网络反演控制器实现了滤波减速器传动机器人的高性能位置跟踪控制并具有很好的控制精度和鲁棒性。     

变体近空间飞行器的鲁棒自适应控制

针对变结构近空间飞行器在大包络飞行过程中具有切换的后掠翼、非线性、快时变、强耦合和不确定的特性,提出基于全调节径向基神经网络(Fully Tuned Radial Basis Function Neural Network,FTRBFNN)和动态面backstepping的鲁棒自适应跟踪控制策略。该方法利用FTRBFNN在线逼近飞控切换模型中的复合干扰,应用带有动态面的backstepping方法,设计适用于任意切换后掠翼角光滑的反馈控制器。通过公共李氏函数,证明了所提出的控制方法可以保证闭环切换系统的输出跟踪误差在有限时间内收敛到任意小的有界集内。仿真实验结果表明该飞控系统具有良好的控制性能。     

一类非线性系统的鲁棒输出跟踪模糊控制

针对一类单输入单输出不确定非线性系统，提出一种稳定的自适应模糊控制方法。该方法应用I型模糊逻辑系统逼近过程的不确定部分，利用后推方法及监督策赂设计出一种鲁棒自适应控制器，理论分析证明了系统的稳定性，跟踪误差收敛到零。仿真结果表明了该方法的有效性。     

TCSC非线性自适应鲁棒控制器设计

研究了含有参数不确定及外部扰动的带有TCSC(thyristor controlled series compensation)的单机无穷大母线系统的鲁棒控制问题.针对描述单机无穷大母线系统的非线性三阶模型,将自适应理论和L2增益干扰理论相结合,并用逆推法构造出系统的存储函数,设计出了系统的非线性自适应鲁棒控制器.所设计的控制器不仅能够保证系统状态有界,而且能够有效地抑制外部干扰对系统输出的影响.仿真结果表明,所设计的控制器能够在很短的时间内使系统恢复稳定的状态,说明其控制是有效的.