基于神经网络的非线性系统的输出调节

非线性系统输出调节问题可解的充要条件是存在一个中心流形满足某个非线性偏微分方程。本文用多层前向神经网络求解该非线性偏微分方程，从而逼近非线性系统的中心流形。在此基础上，构造状态反馈控制律，实现非线性系统的输出调节。     

一类非线性输出反馈系统的自适应输出调节问题

本文讨论一类非线性系统的全局鲁棒输出调节问题.假定被控非线性系统的系统输入方向未知,且产生参考或扰动信号的外部系统含未知参数,这为控制律的设计带来了挑战.文章使用自适应控制方法和内模原理,解决了一类相对阶为1的非线性输出反馈系统的输出调节问题,并将结果应用于处理Lorenz系统的渐近跟踪问题.     

线性切换系统的采样数据输出调节问题

本文基于采样控制,解决了线性切换系统的输出调节问题.首先考虑了外部输入信号是常数的情况,给出了采样周期与平均驻留时间的关系.通过构造一类Lyapunov-Krasovskii泛函,使得闭环系统内部稳定且调节输出趋于零.其次考虑了外部输入信号是导数有界且时变的情况,给出了采样数据状态反馈控制器,并依据采样周期和平均驻留时间关系给出的切换条件得到了切换系统实用输出调节问题可解的充分条件.最后通过两个数值例子验证了方法的有效性.     

一类非线性控制系统的输出调节

对一类非线性控制系统的输出调节问题,首先通过推广的精确线性化方法,将其转化为一类特殊的受扰线性控制系统对非线性系统的跟踪问题,然后利用可解性的概念解决了该问题,得到了非线性系统输出调节问题的局部和全局的结果。     

一类线性切换系统的事件触发输出调节问题

通过设计事件触发状态反馈控制器,研究一类线性切换系统的输出调节问题.相比于时间触发控制,事件触发控制可显著地降低控制任务执行的次数.由于事件触发时刻与切换时刻的相互混合,导致切换系统控制器的设计十分困难.本文通过给出事件触发机制、状态反馈控制器和满足平均驻留时间的切换信号联合设计的方案,得到系统输出调节问题可解的充分条件.非共同坐标变换突破原有各子系统的调节器方程组具有共同解的限制.此外,为了避免Zeno现象,给出相邻事件触发间隔时间存在一个正下界.最后,应用切换RLC电路系统进行仿真验证结论的有效性.     

非线性控制系统的全局输出调节

讨论了非线性控制系统的全局输出调节.首先推广精确线性化方法,通过状态反馈 和微分同胚将非线性系统的全局输出调节问题,转化为线性系统对非线性系统的跟踪问题. 通过提出可解性的概念,得到线性系统对非线性系统全局跟踪的条件,该结果是线性系统结 果的推广.在反馈同胚变换全局成立条件下,得到非线性控制系统全局输出调节问题的充分 条件,该条件对外部系统只做较弱的可解性假设,在反馈同胚变换局部成立的条件下,可得局 部结果.     

具有自适应内模的一类非线性系统输出调节问题

研究一类包含未知非线性项的非线性系统的鲁棒输出调节问题.此类非线性系统由一包含未知参数的线性中性稳定的外系统驱动.首先运用调节器方程组解和标准内模将输出调节问题转化为镇定问题;然后给出控制律镇定闭环系统,同时利用镇定输入项和外系统信息设计出自适应内模方程.控制律使得闭环系统的信号全局最终有界,且误差被调节至预先设定的任意小的精度值.仿真结果验证了所提出设计方法的有效性.     

输出调节和内模原理

输出调节指的是控制系统的输出,以达到渐近跟踪给定的轨线或渐近抑制干扰的目的. 对于线性系统,内模原理是解决这一问题的强有力的工具.在最近10年,非线性系统的输出调节 问题及内模原理成为国际非线性控制研究的前沿课题.该文的目的是对此问题给一综述介绍.     

异步切换多智能体系统的协同输出调节

研究了一类控制器模态和系统模态不匹配的异步切换多智能体系统的输出调节问题.利用平均驻留时间和联合切换信号相结合的方法来处理由控制器与系统模态的切换存在时延引起的系统不稳定问题.提出一种基于输出反馈的切换控制策略,给出了异步切换多智能体输出调节问题可解的充分条件.最后,通过仿真实例验证结果的有效性.     

一类时滞非线性控制系统的输出调节

研究了一类单输出时滞线性系统的输出调节问题,首先通过精确线性化方法将其转化为一类特殊线性时滞系统对非线系统的跟踪总是,然后通过积分变换转化为无时滞的线性系统对非线性系统的跟踪,新的精确线性化结果保证了经过积分变换后的系统仍然可控,同时,提出了可解性的概念解决了线性系统对非线性系统的跟踪问题,得到了时滞非线性系统输出调节问题的局部和全局的结果,该结果对外部系统假设较弱。     

经输出动态反馈的非线性奇异系统输出调节问题

讨论非线性奇异系统的输出调节问题,在没有可正常化的假设条件下,给出了降阶的 正常状态空间的输出动态反馈控制器的设计,并导出了这种控制器存在的充分必要条件.     

Output Regulation Of A Class Of Singular Nonlinear Systems With The Normal Output Feedback Controller

Existing results for output regulation of singular nonlinear systems via normal output feedback control require the normalizability assumption. In this paper, we will show that, for a large class of singular nonlinear systems, it is possible to construct a normal output feedback control to solve the regulation problem without the normalizability assumption. The major result is illustrated by an example.     

Semi‐Global Robust Output Regulation for A Class of Singular Nonlinear Systems with Unknown Algebraic Equations

This paper considers semi‐global robust output regulation problem for a class of singular nonlinear systems whose algebraic equations are not precisely known. Since the algebraic equations are not known, the output regulation problem of singular nonlinear systems cannot be solved by directly reducing the singular nonlinear system into a normal nonlinear system. Based on internal model principle, we convert the robust output regulation problem of singular nonlinear systems into a robust stabilization problem of an augmented singular nonlinear system. The augmented singular nonlinear system is also with unknown algebraic equations. However, without transforming the singular nonlinear system into a normal nonlinear system, it is shown that the augmented singular nonlinear system can be semi‐globally stabilized by a high gain output feedback control law under some reasonable assumptions. Moreover, the semi‐global stabilization control law of the augmented singular nonlinear systems also solves the semi‐global robust output regulation problem of the original singular nonlinear system.     

基于事件触发的拓扑切换异构多智能体协同输出调节

研究切换拓扑下线性异构多智能体系统的协同输出调节问题,并设计了一个基于事件触发的输出调节控制机制.设计的控制机制不仅可以实现智能体对外部系统的渐近跟踪和干扰抑制,还可以有效减少智能体之间的信息传递数量,从而降低通信负载减少网络能耗.最后通过仿真验证结论的有效性.     

Adaptive Output Regulation of a Class of Nonlinear Output Feedback Systems With Unknown High Frequency Gain

This paper presents an output feedback design approach based on the adaptive control scheme developed for nonlinearly parameterized systems, to achieve global output regulation for a class of nonlinear systems in output feedback form. We solve the output regulation problem without the knowledge of the sign and the value of the high frequency gain a priori. It is not necessary to have both the limiting assumptions that the exogenous signal ω and the unknown parameter μ belong to a prior known compact set and the high frequency gain has a determinate lower and upper bounds. The effectiveness of the proposed algorithm is shown with the help of an example.      

基于非线性反馈的镇定和输出调节: 简要综述

简要回顾了非线性系统的镇定和输出调节的最新进展, 概述了这两类表面上独立的课题之间的内在联系. 同时也讨论了部分未解决的问题和未来的研究工作.