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快速阶梯式非线性预测控制 被引量:12
1
作者 郑涛 何德峰 +1 位作者 陈薇 吴刚 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第22期5206-5209,共4页
针对仿射非线性系统,以参考输出轨迹代替预测的未来输出进行多个一步预测,取代了多步预测,提出了快速非线性预测控制算法,计算量小,可获得解析控制律;引入了阶梯式控制思想,进一步降低了计算量,柔化了控制量的变化轨迹。对水箱液位控制... 针对仿射非线性系统,以参考输出轨迹代替预测的未来输出进行多个一步预测,取代了多步预测,提出了快速非线性预测控制算法,计算量小,可获得解析控制律;引入了阶梯式控制思想,进一步降低了计算量,柔化了控制量的变化轨迹。对水箱液位控制系统的仿真和实验研究,获得了良好的控制效果,初步验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 非线性控制 预测控制 仿射非线性系统 阶梯式控制
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无源性、稳定性和最优性 被引量:9
2
作者 秦化淑 洪奕光 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第4期421-427,共7页
本文考察仿射非线性控制系统的无源性、稳定性和最优性,以及这三者之间的关系.为分析稳定性,首先研究非线性控制系统和其线性近似的无源性之间的关系.然后指出,就仿射非线性控制系统而言,无源性、稳定性和最化性在某种意义下是反... 本文考察仿射非线性控制系统的无源性、稳定性和最优性,以及这三者之间的关系.为分析稳定性,首先研究非线性控制系统和其线性近似的无源性之间的关系.然后指出,就仿射非线性控制系统而言,无源性、稳定性和最化性在某种意义下是反馈等价的.最后讨论了带量测输出的非线性系统的无源性、稳定性和最优性三者之间的关系. 展开更多
关键词 无源性 稳定性 最优性 非线性系统
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欠驱动船舶路径跟踪神经元自适应迭代滑模控制 被引量:10
3
作者 沈智鹏 景富盛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期489-494,500,共7页
针对模型存在参数不确定以及遭受未知外界干扰的欠驱动船舶路径跟踪控制问题,本文提出一种基于Lyapunov稳定性的神经元自适应迭代滑模控制方法。该方法根据路径跟踪偏差信息构造出四阶非线性迭代滑模面,利用最高阶滑模面构建Lyapunov能... 针对模型存在参数不确定以及遭受未知外界干扰的欠驱动船舶路径跟踪控制问题,本文提出一种基于Lyapunov稳定性的神经元自适应迭代滑模控制方法。该方法根据路径跟踪偏差信息构造出四阶非线性迭代滑模面,利用最高阶滑模面构建Lyapunov能量函数,并得到满足系统渐近稳定性条件的一个误差函数,进而采用Adaline单神经元设计自适应控制器,且结合最小二乘法推导出使误差函数收敛的神经元权重在线学习算法,可避免对模型参数不确定项和外界干扰进行估计。将设计的控制器应用于5446TEU集装箱船模型进行仿真,结果表明控制系统能有效地处理模型参数摄动及风浪干扰,具有强鲁棒性,且与迭代滑模控制器相比所得控制舵角输出更加平滑有效。 展开更多
关键词 仿射非线性系统 路径跟踪 非线性迭代滑模 LYAPUNOV稳定性 神经元自适应控制器 最小二乘法
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一类仿射型非线性系统智能故障诊断 被引量:8
4
作者 陈明 童朝南 张士勇 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期221-226,共6页
针对一类仿射型非线性系统,在状态不完全可观测的条件下,研究其智能故障诊断问题.首先,利用微分同胚,提出系统观测器设计问题;然后针对该系统提出基于RBF神经网络逼近故障特性函数的故障诊断方法.所设计的观测器不仅能保证观测器稳定,... 针对一类仿射型非线性系统,在状态不完全可观测的条件下,研究其智能故障诊断问题.首先,利用微分同胚,提出系统观测器设计问题;然后针对该系统提出基于RBF神经网络逼近故障特性函数的故障诊断方法.所设计的观测器不仅能保证观测器稳定,而且通过观测误差信号识别系统故障的发生,保证了故障检测算法的鲁棒性和故障系统的稳定性;同时该设计方法对于设计常规的高增益观测器有一定帮助.最后通过仿真示例表明了所设计方法的有效性. 展开更多
关键词 仿射型非线性系统 观测器 故障诊断
原文传递
On global asymptotic controllability of planar affine nonlinear systems 被引量:4
5
作者 SUN Yimin GUO Lei 《Science in China(Series F)》 2005年第6期703-712,共10页
In this paper, we present a necessary and sufficient condition for globally asymptotic controllability of the general planar affine nonlinear systems with single-input. This result is obtained by introducing a new met... In this paper, we present a necessary and sufficient condition for globally asymptotic controllability of the general planar affine nonlinear systems with single-input. This result is obtained by introducing a new method in the analysis, which is based on the use of some basic results in planar topology and in the geometric theory of ordinary differential equations. 展开更多
关键词 affine nonlinear system globally asymptotic controllability STABILIZATION vector field Jordan curvetheorem control curve
原文传递
一类非线性系统反馈线性化的遗传神经网络实现 被引量:2
6
作者 黄新民 吴智政 许晓鸣 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期38-42,共5页
利用Hopfield反馈神经网络对一类仿射非线性系统进行反馈线性化,然后利用常规的PI控制方法设计控制器.同时指出,利用神经网络不仅可以对系统的状态进行辨识,而且可以辨识其相对阶数,并给出了完整的证明.在训练神经网络... 利用Hopfield反馈神经网络对一类仿射非线性系统进行反馈线性化,然后利用常规的PI控制方法设计控制器.同时指出,利用神经网络不仅可以对系统的状态进行辨识,而且可以辨识其相对阶数,并给出了完整的证明.在训练神经网络时,提出了一种直接基于寻优参数的遗传算法DPGA,仿真结果说明了该线性化方法的有效性. 展开更多
关键词 非线性系统 神经网络 DPGA算法 反馈线性化
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DC-DC变换器在恒功率负载下的能控性 被引量:3
7
作者 徐志宇 许维胜 +1 位作者 余有灵 吴启迪 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1273-1276,共4页
带有恒功率负载的DC-DC变换器是切换非线性系统.以Boost变换器为例,本文建立了其切换系统模型;它包括三个模态.模态I,II,III分别对应于开关器件导通、关断、电感电流断续时的电路拓扑.因为电容电压是非负的,所以本文对平面拓扑学的最新... 带有恒功率负载的DC-DC变换器是切换非线性系统.以Boost变换器为例,本文建立了其切换系统模型;它包括三个模态.模态I,II,III分别对应于开关器件导通、关断、电感电流断续时的电路拓扑.因为电容电压是非负的,所以本文对平面拓扑学的最新结果加以修正,导出了半平面仿射非线性系统全局能控的充分必要条件——判别函数在任意非零控制曲线上变号.据此证明了模态II的全局能控性.由于模态II为运转中的必经阶段,故切换系统能控.研究方法也适用于Buck等变换器的能控性分析. 展开更多
关键词 DC-DC变换器 恒功率负载 切换系统 仿射非线性系统 能控性
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未知仿射非线性系统的执行器容错控制设计 被引量:4
8
作者 李平 金福江 《控制工程》 CSCD 北大核心 2014年第1期107-110,共4页
针对一类多输入单输出未知仿射非线性系统研究了在执行器发生故障情况下的容错控制问题,基于反步设计和自适应模糊逼近理论给出了控制方案使闭环系统能够同时容忍执行器的卡死和失效故障。在每一步设计中采用一个模糊逼近器来逼近未知函... 针对一类多输入单输出未知仿射非线性系统研究了在执行器发生故障情况下的容错控制问题,基于反步设计和自适应模糊逼近理论给出了控制方案使闭环系统能够同时容忍执行器的卡死和失效故障。在每一步设计中采用一个模糊逼近器来逼近未知函数,其中包括系统函数和由故障引起的未知动态。然后基于Lyapunov稳定性理论设计自适应律在线调节逼近器的参数,使其可以自动补偿故障对系统的影响。最终得到的控制器能够在执行器发生卡死和失效故障的情况下利用未卡死执行器的有效部分保证闭环系统是稳定的,并且输出能够以指定的精度跟踪给定参考信号。仿真算例证实了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 容错控制 自适应模糊逼近 仿射非线性系统 步反设计
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基于神经网络仿射非线性系统滑模自适应控制 被引量:4
9
作者 胡海旭 罗文广 《电子科技》 2011年第4期12-14,23,共4页
研究了一类单输入单输出仿射非线性系统的自适应控制问题。采用反馈线性化方法设计控制器,用神经网络逼近系统中的未知非线性函数,并在神经网络权值的自适应律中引入权值误差的概念,以改善系统的动态性能。同时采用滑模控制方法设计补偿... 研究了一类单输入单输出仿射非线性系统的自适应控制问题。采用反馈线性化方法设计控制器,用神经网络逼近系统中的未知非线性函数,并在神经网络权值的自适应律中引入权值误差的概念,以改善系统的动态性能。同时采用滑模控制方法设计补偿器,提高了系统的鲁棒性。理论分析及仿真结果表明,所设计的控制器,不仅能解决该系统的轨迹跟踪控制问题,而且保证了系统的渐进稳定性。 展开更多
关键词 神经网络 滑模控制 反馈线性化 鲁棒性 仿射非线性系统
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带状态约束的事件触发积分强化学习控制
10
作者 田奋铭 刘飞 《计算机测量与控制》 2023年第7期143-149,共7页
为克服全状态对称约束以及控制策略频繁更新的局限,针对一类具有部分动力学未知的仿射非线性连续系统的最优控制问题,提出一种带状态约束的事件触发积分强化学习的控制器设计方法;该方法是一种基于数据的在线策略迭代方法;引入系统转换... 为克服全状态对称约束以及控制策略频繁更新的局限,针对一类具有部分动力学未知的仿射非线性连续系统的最优控制问题,提出一种带状态约束的事件触发积分强化学习的控制器设计方法;该方法是一种基于数据的在线策略迭代方法;引入系统转换将带有全状态约束的系统转化为不含约束的系统;基于事件触发机制以及积分强化学习算法,通过交替执行系统转换、策略评估、策略改进,最终系统在满足全状态约束的情况下,代价函数以及控制策略将分别收敛于最优值,并能降低控制策略的更新频率;此外,利用李雅普诺夫函数对系统的稳定性进行严格的分析;通过单连杆机械臂的仿真实验说明算法的可行性。 展开更多
关键词 仿射非线性系统 最优控制 事件触发控制 积分强化学习 神经网络
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直接自适应动态递归模糊神经网络控制及其应用 被引量:3
11
作者 张友旺 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2008年第3期269-274,共6页
针对某些仿射非线性系统中各状态变量间呈微分关系的特点,本文提出仅取某些可测状态变量作为动态递归模糊神经网络(dynamic recurrent fuzzy neural network,DRFNN)的输入,而由DRFNN的反馈矩阵描述系统内部动态关系的直接自适应DRFNN控... 针对某些仿射非线性系统中各状态变量间呈微分关系的特点,本文提出仅取某些可测状态变量作为动态递归模糊神经网络(dynamic recurrent fuzzy neural network,DRFNN)的输入,而由DRFNN的反馈矩阵描述系统内部动态关系的直接自适应DRFNN控制算法,克服了将系统所有变量作为输入的传统模糊神经网络(traditioanl fuzzy neural network,TFNN)因某些不可测状态变量所导致的不可实现问题.在电液伺服系统中的应用结果表明:直接自适应DRFNN控制算法相对于TFNN控制算法对系统稳态特性的改善具有较大的优越性. 展开更多
关键词 仿射非线性系统 自适应动态递归模糊神经网络 电液伺服系统
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仿射非线性广义系统的变结构控制设计 被引量:1
12
作者 温香彩 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 1997年第6期690-694,共5页
利用Lyapunov稳定性理论和变结构控制方法,通过所建立的原系统的受限等价解析分解形式,研究了仿射非线性广义系统的变结构控制设计问题。在一定条件下,对系统设计了变结构控制律。所建立的研究方法,为进一步研究仿射非线性广义系统的其... 利用Lyapunov稳定性理论和变结构控制方法,通过所建立的原系统的受限等价解析分解形式,研究了仿射非线性广义系统的变结构控制设计问题。在一定条件下,对系统设计了变结构控制律。所建立的研究方法,为进一步研究仿射非线性广义系统的其它问题(例如跟踪、调节等)开辟了一条新途径。 展开更多
关键词 仿射非线性系统 广义系统 变结构控制
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轮式机器人的避障生存控制器设计 被引量:3
13
作者 吴越鹏 戴曙光 刘磊 《控制工程》 CSCD 北大核心 2016年第11期1707-1713,共7页
从生存理论这种新视角出发能有效结合机器人动力学模型来分析其避障问题。针对轮式机器人的欠驱动特性,提出了一种生存区域构造新方法,并结合机器人模型将障碍约束就转化为一组生存不等式;为了保证机器人能够规避附近障碍物,给出了该区... 从生存理论这种新视角出发能有效结合机器人动力学模型来分析其避障问题。针对轮式机器人的欠驱动特性,提出了一种生存区域构造新方法,并结合机器人模型将障碍约束就转化为一组生存不等式;为了保证机器人能够规避附近障碍物,给出了该区域全局生存的充分性证明;同时为满足基本导航要求,设计了该要求所需的方向控制器;最后生存不等式和方向控制器输出会作为一组约束条件使轮式机器人避障转化为一组线性规划问题。机器人可以根据导航需要优化特定指标,如最大化控制输出以实现激进的高速避障,并对机器人在未知环境条件下算法的使用进行了描述。此外,通过给出不同控制器参数的仿真结果验证了该生存控制器的有效性并展示了控制参数对运动性能影响。 展开更多
关键词 生存理论 仿射非线性系统 自主避障 线性规划
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追捕逃逸型微分对策问题的识别域判别 被引量:3
14
作者 张霞 高岩 夏尊铨 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2012年第5期452-455,共4页
研究了仿射非线性控制系统下的单目标两人追捕逃逸型微分对策问题,解决了该类控制系统在不等式约束区域上系统识别域的判别问题,给出了判别识别域的充分必要条件.首先利用生存理论及非光滑分析工具得到了仿射非线性控制系统的识别域判... 研究了仿射非线性控制系统下的单目标两人追捕逃逸型微分对策问题,解决了该类控制系统在不等式约束区域上系统识别域的判别问题,给出了判别识别域的充分必要条件.首先利用生存理论及非光滑分析工具得到了仿射非线性控制系统的识别域判别定理,从而把对该非线性控制系统识别域的判别问题转化为求解凸不等式组的相容性问题.基于凸可行问题的求解方法给出了此问题的投影算法,并给出算法相应的收敛性定理.最后得到了仿射非线性系统下的两人追捕逃逸型微分对策问题的选择定理. 展开更多
关键词 微分对策 追捕逃逸型问题 仿射非线性系统 非光滑分析 投影算法
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一类不确定仿射非线性系统的动态输出反馈全局镇定(英文) 被引量:2
15
作者 刘一军 秦化淑 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期830-835,共6页
本文研究带有非匹配不确定性的SISO 及MIMO 仿射非线性系统的动态输出反馈镇定问题,在要求标称系统为双曲极小相位及系统不确定部分满足一定条件下,构造出了输出反馈形式的动态补偿器.该动态补偿器使相应闭环系统在Lyap... 本文研究带有非匹配不确定性的SISO 及MIMO 仿射非线性系统的动态输出反馈镇定问题,在要求标称系统为双曲极小相位及系统不确定部分满足一定条件下,构造出了输出反馈形式的动态补偿器.该动态补偿器使相应闭环系统在Lyapunov 意义下全局渐近稳定. 展开更多
关键词 非匹配条件 全局镇定 仿射非线性系统
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仿射非线性系统神经网络自适应控制器的研究及其在机械手中的应用
16
作者 陆璐 李天石 史维祥 《机器人》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期161-166,共6页
本文提出了一种利用神经网络逼近具有不确定性及随机干扰的仿射非线性系统的新算法,采用自适应控制率在线调节网络权值,并基于控制理论选择控制量以削减噪声干扰.从理论上证明采用该算法后系统全局稳定性.最后将该算法用于两连杆机... 本文提出了一种利用神经网络逼近具有不确定性及随机干扰的仿射非线性系统的新算法,采用自适应控制率在线调节网络权值,并基于控制理论选择控制量以削减噪声干扰.从理论上证明采用该算法后系统全局稳定性.最后将该算法用于两连杆机械手轨迹跟踪,仿真结果表明该算法具有跟踪精度高,收敛速度快的优点. 展开更多
关键词 仿射非线性系统 自适应控制器 神经网络 机械手
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一类快速非线性预测控制的分析与改进 被引量:1
17
作者 郑涛 陈薇 +1 位作者 王子洋 吴刚 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1483-1487,共5页
针对仿射非线性系统,分析了一类快速预测控制算法稳态误差的来源,给出了误差的解析表达式.通过反馈校正消除稳态误差,提高了算法对模型失配的鲁棒性.对水箱液位控制系统的仿真和实验研究,结果验证了分析和改进的有效性.
关键词 非线性预测控制 仿射非线性系统 约束控制 误差分析
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永磁同步电机模型的精确线性化 被引量:2
18
作者 李健 李全国 《暨南大学学报(自然科学与医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期266-269,共4页
用状态反馈线性化理论研究了永磁同步电机非线性数学模型的线性化问题.证明了永磁同步电机的模型可通过状态反馈进行精确线性化,并给出了实现线性化的状态反馈/微分同胚的具体形式,从而将永磁同步电机控制系统设计问题转化为线性系统问题.
关键词 永磁同步电机 精确线性化 仿射非线性系统
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基于数据的一类部分未知仿射非线性系统近似解 被引量:2
19
作者 张国山 王岩浩 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期1745-1753,共9页
针对一类部分未知仿射非线性系统无穷区间求解问题,利用在线采样数据,提出了在线无偏最小二乘支持向量机(Least square support vector machines,LS-SVM)的方法.首先,通过引入一个参数消除了LS-SVM的偏置项,避免了冗余计算,同时在优化... 针对一类部分未知仿射非线性系统无穷区间求解问题,利用在线采样数据,提出了在线无偏最小二乘支持向量机(Least square support vector machines,LS-SVM)的方法.首先,通过引入一个参数消除了LS-SVM的偏置项,避免了冗余计算,同时在优化目标中引入权值函数,对靠近当前时刻的数据样本点赋予更高权重,提高了计算精度;其次,采用滚动时间窗的方法,实现非线性系统无穷区间求解,并满足求解实时性要求;最后,通过数值算例仿真验证了本文方法的有效性和优越性. 展开更多
关键词 仿射非线性系统 数据驱动控制 最小二乘支持向量机 滚动时间窗 机器学习
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水力机组仿射非线性预测控制研究 被引量:1
20
作者 陆桂明 刘雪枫 张运哲 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期269-275,306,共8页
本文首先针对一类特殊的仿射非线性系统,推导出非线性预测控制算法。然后将水力机组的基于特定工况点的仿射非线性系统模型变换为随运行工况变化的仿射非线性系统模型,并针对水力机组电液随动系统的实际约束等问题,求出其预测控制算法... 本文首先针对一类特殊的仿射非线性系统,推导出非线性预测控制算法。然后将水力机组的基于特定工况点的仿射非线性系统模型变换为随运行工况变化的仿射非线性系统模型,并针对水力机组电液随动系统的实际约束等问题,求出其预测控制算法。最后分别对两种系统模型进行仿真计算和对比分析,结果显示第二种模型的控制品质明显好于第一种。本文算法简单快速,对提高水轮机调节系统的实时性和控制品质有现实意义。 展开更多
关键词 水力机组 非线性模型 模型预测控制 仿射非线性系统 仿真
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