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专利号: 2021106490254
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2023-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种饱和非线性系统连续干扰触发控制方法,其特征在于:包括以下步骤:S1:对受到外界干扰和内部不确定性影响而同时具有输入饱和特性的非线性系统进行建模;

S2:估计内部不确定性和外界干扰;

S3:通过反步控制的方法,利用外界干扰和内部不确定性的估计值,判断其对系统稳定性的利弊,在反步控制方法中加入合适的干扰因子和不确定性因子以构建反步控制器,保留外界干扰和内部不确定性中有利于稳定性的部分,并消除不利于稳定性的部分,最后采用连续切换的方法使得系统在抵消有害干扰和保留有益干扰之间进行连续平滑切换。

2.根据权利要求1所述的一种饱和非线性系统连续干扰触发控制方法,其特征在于:所述步骤S1中,通过死区模型对非线性系统建模,并对模型进行整理以便于构建反步控制器。

3.根据权利要求1所述的一种饱和非线性系统连续干扰触发控制方法,其特征在于:所述步骤S2中,利用RBF神经网络估计未知非线性特性。

4.根据权利要求1所述的一种饱和非线性系统连续干扰触发控制方法,其特征在于:所述步骤S2中,利用非线性干扰观测器估计外界干扰。

5.根据权利要求1所述的一种饱和非线性系统连续干扰触发控制方法,其特征在于:所述步骤S3包括以下步骤:

S31:定义e1=x1‑x1d和e2=x2‑α2以得到动态特性,其中e1和e2表示第1和第2个子系统的跟踪误差,x1和x2是状态变量,α2表示虚拟控制量;

S32:选取Lyapunov函数并求导,通过得到的区间以判断内部不确定性和外界干扰对系统的利弊;

S33:分别定义新型的不确定性因子和干扰因子,并设计控制律;

S34:定义连续切换函数并求得闭环动态特性。

6.根据权利要求5所述的一种饱和非线性系统连续干扰触发控制方法,其特征在于:所述步骤S32中:

与不确定性和外界干扰相关的项为: 和e1(t)d1(t);

若 和e1(t)d1(t)<0,则表明内部不确定性和外界干扰有利于系统的稳定性;

若 和e1(t)d1(t)>0,则表明不确定性和干扰项不利于系统的稳定性;

若 和e1(t)d1(t)=0,则表明不确定性和干扰项与系统的稳定性无关;

其中γ1表示设计参数,e1(t)表示跟踪误差, 是θ1的转置, 表示核向量函数,d1(t)表示外界干扰。

7.根据权利要求5所述的一种饱和非线性系统连续干扰触发控制方法,其特征在于:所述步骤S33中:

新型的内部不确定性因子为 其中 是 的转置且 是θ1的估计值。

8.根据权利要求5所述的一种饱和非线性系统连续干扰触发控制方法,其特征在于:所述步骤S33中:

新型的干扰因子为 其中 是对d1(t)的估计值。

9.根据权利要求5所述的一种饱和非线性系统连续干扰触发控制方法,其特征在于:所述步骤S3中,多次重复步骤S31‑步骤S34以通过对应的连续切换策略构建i个子系统的控制律。

10.根据权利要求1所述的一种饱和非线性系统连续干扰触发控制方法,其特征在于:还包括步骤S4:对控制系统整体进行稳定性分析。