不确定非线性系统高精度自适应模糊控制

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不确定非线性系统高精度自适应模糊控制

潘永平, 黄道平, 孙宗海

文章导航 > 电子科技大学学报 > 2012 > 41(1): 54-59

潘永平, 黄道平, 孙宗海. 不确定非线性系统高精度自适应模糊控制[J]. 电子科技大学学报, 2012, 41(1): 54-59. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.011

引用本文:

潘永平, 黄道平, 孙宗海. 不确定非线性系统高精度自适应模糊控制[J]. 电子科技大学学报, 2012, 41(1): 54-59. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.011

PAN Yong-ping, HUANG Dao-ping, SUN Zong-hai. Adaptive Fuzzy Control with High Accuracy for Uncertain Nonlinear Systems[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2012, 41(1): 54-59. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.011

Citation:

PAN Yong-ping, HUANG Dao-ping, SUN Zong-hai. Adaptive Fuzzy Control with High Accuracy for Uncertain Nonlinear Systems[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2012, 41(1): 54-59. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.011

不确定非线性系统高精度自适应模糊控制

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.011

1.
华南理工大学自动化科学与工程学院广州 510641

基金项目:

国家自然科学基金(60704012); 中央高校科研业务费(2009zm0161)

作者简介:
潘永平(1982-),男,博士生,主要从事逼近自适应控制、模糊控制、神经网络控制等方面的研究.

中图分类号: TP273

Adaptive Fuzzy Control with High Accuracy for Uncertain Nonlinear Systems

1.
School of Automation Science and Engineering,South China University of Technology Guangzhou 510641

摘要: 针对一类未知边界函数的不确定仿射非线性系统,提出一种高跟踪精度特性的自适应模糊控制器。基于变论域模糊系统理论证明了最优逼近误差在特定条件下具有局部收敛特性。通过以跟踪误差作为输入并选择适当的自适应参数,设计出逼近误差局部收敛的自适应模糊控制器。以最优逼近误差存在未知上确界为主要假设,证明了闭环系统在所有信号一致有界意义下的稳定性和跟踪误差收敛性。该控制器无需附加补偿器即可在理论上消除逼近误差对跟踪误差的影响,从而实现平滑控制输入下的高精度跟踪性能。单力臂机械手控制的仿真结果表明了该方法的有效性。
- 自适应模糊控制 /
- 逼近误差收敛 /
- 高精度跟踪 /
- 变论域模糊系统
Abstract: For a class of uncertain affine nonlinear systems with unknown boundary functions, an adaptive fuzzy controller (AFC) with the characteristic of high tracking accuracy is proposed in this paper. Based on the theory of variable universe fuzzy system, it is proved that the optimal fuzzy approximation error (FAE) has local convergence property under certain conditions. By using the tracking errors as inputs and selecting suitable adaptive parameters, an AFC with optimal FAE local convergence is developed. Under the key assumption that the optimal FAE is bounded, it is proved that the closed-loop system is stable in the sense that all involving variables are bounded and the tracking errors converge to zero. This approach can theoretically eliminate the effect of the FAE on the tracking errors without additional compensator, thus it can achieve high tracking accuracy with smooth control input. Simulated application of a single-link manipulator demonstrates the effectiveness of this approach.
- adaptive fuzzy control /
- approximation error convergence /
- high tracking accuracy /
- variable universe fuzzy systems

[1]	闫丽丽, 颜金歌, 张仕斌. 基于自适应网络的量子模糊推理系统 . 电子科技大学学报, 2023, 52(4): 482-488. doi: 10.12178/1001-0548.2022220
[2]	冯昱澍, 刘昆, 冯健. 航天器姿态跟踪有限时间自适应积分滑模控制 . 电子科技大学学报, 2021, 50(4): 527-534. doi: 10.12178/1001-0548.2021068
[3]	龚红, 杨发顺, 丁召. 基于模糊背景加权的Mean Shift目标跟踪算法 . 电子科技大学学报, 2019, 48(3): 402-408. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2019.03.015
[4]	周坤, 黄天民, 阮艳丽. 模糊时滞系统的记忆状态反馈控制 . 电子科技大学学报, 2019, 48(4): 526-532. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2019.04.008
[5]	刘霞, 陈勇. 一类具有多种不确定性机器人系统的自适应控制 . 电子科技大学学报, 2015, 44(1): 61-66. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.010
[6]	陈武华, 王自鹏, 位旦, 施开波. 超混沌Lü系统的模糊脉冲控制:时变Lyapunov函数方法 . 电子科技大学学报, 2013, 42(5): 717-722. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.05.014
[7]	孟珺遐, 王渝, 王西彬. 高精度电液系统的模糊滑模控制仿真研究 . 电子科技大学学报, 2010, 39(3): 392-396. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.03.015
[8]	黄大贵, 金振林, 冯代伟, 王强. ARM运动控制平台下高精度高速插补算法的研究 . 电子科技大学学报, 2008, 37(5): 785-788.
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不确定非线性系统高精度自适应模糊控制

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.011

1. 华南理工大学自动化科学与工程学院广州 510641

基金项目:

国家自然科学基金(60704012); 中央高校科研业务费(2009zm0161)

作者简介:
潘永平(1982-),男,博士生,主要从事逼近自适应控制、模糊控制、神经网络控制等方面的研究.

收稿日期: 2010-06-12
修回日期: 2011-10-14
刊出日期: 2012-02-15

中图分类号: TP273

关键词:

摘要: 针对一类未知边界函数的不确定仿射非线性系统,提出一种高跟踪精度特性的自适应模糊控制器。基于变论域模糊系统理论证明了最优逼近误差在特定条件下具有局部收敛特性。通过以跟踪误差作为输入并选择适当的自适应参数,设计出逼近误差局部收敛的自适应模糊控制器。以最优逼近误差存在未知上确界为主要假设,证明了闭环系统在所有信号一致有界意义下的稳定性和跟踪误差收敛性。该控制器无需附加补偿器即可在理论上消除逼近误差对跟踪误差的影响,从而实现平滑控制输入下的高精度跟踪性能。单力臂机械手控制的仿真结果表明了该方法的有效性。

English Abstract

潘永平, 黄道平, 孙宗海. 不确定非线性系统高精度自适应模糊控制[J]. 电子科技大学学报, 2012, 41(1): 54-59. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.011

引用本文:

潘永平, 黄道平, 孙宗海. 不确定非线性系统高精度自适应模糊控制[J]. 电子科技大学学报, 2012, 41(1): 54-59. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.011

PAN Yong-ping, HUANG Dao-ping, SUN Zong-hai. Adaptive Fuzzy Control with High Accuracy for Uncertain Nonlinear Systems[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2012, 41(1): 54-59. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.011

Citation:

PAN Yong-ping, HUANG Dao-ping, SUN Zong-hai. Adaptive Fuzzy Control with High Accuracy for Uncertain Nonlinear Systems[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2012, 41(1): 54-59. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.011

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