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日常研究的很多系统都存在死区,死区是系统中常见的一种非线性环节,其存在严重地限制了系统的性能。在实际的控制系统中,由于组成元器件的物理性能的限制及实际意义。执行器通常会出现死区现象,甚至执行器的参数随着生产过程中工作条件和环境的变化而发生变化,使得存在的死区参数是时变的。死区的存在造成控制系统的稳态误差,严重限制系统的性能。所以,对具有死区的系统的研究是具有重要的理论价值和实际意义。此外,在非线性系统的研究领域中,当被控对象利用模糊模型描述时,自适应控制器的设计研究就成为了设计自适应模糊控制器的问题。考虑到执行器中普遍存在死区现象,具有死区的非线性系统的分析和综合成为控制领域中研究的一个热点问题。模糊控制能够结合专家知识和经验,对非线性系统实现有效控制。
本文主要研究工作如下:
首先,针对一类基于观测器的未知对称非线性死区模型死区输入的非线性系统。用对称线性死区模型的处理方法来处理对称非线性死区模型,并运用观测器自适应模糊控制方法设计控制器。通过Lyapunov函数来证明系统的稳定性,仿真结果表明所提的方法是有效的。
其次,针对一类具有未知对称非线性死区的自适应控制。提出了未知对称非线性死区模型,根据自适应模糊控制的原理并利用Nussbaum函数的性质,提出了控制器的设计方案。再利用示性函数、逼近误差的自适应补偿项来消除参数估计误差的影响。最后通过Lyapunov函数来证明系统的稳定性,仿真结果表明所提的方法是有效的。
最后,针对一类具有未知对称非线性死区和增益符号的非线性系统的模糊自适应控制。将死区模型的左右突破点b1,br模糊化,再根据自适应模糊控制的原理并利用Nussbaum函数的性质,提出了控制器的设计方案。最后通过Lyapunov函数来证明系统的稳定性,仿真结果表明所提的方法是有效的。