新型鲁棒自适应控制:神经网络解决严反馈非线性系统
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更新于2024-08-30
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"一类严反馈非线性系统的神经网络控制"
本文关注的是不确定严反馈非线性系统的跟踪控制问题。在控制系统领域,严反馈非线性系统是一种特殊的非线性动态系统,其反馈路径中包含非线性项,这使得控制设计变得复杂。不确定性通常指的是系统模型中的未知或不可预知因素,可能来源于参数变化、外界扰动或建模误差等。
针对这类系统,研究者提出了一种基于单一神经网络的鲁棒自适应控制策略。神经网络作为一种强大的非线性函数逼近工具,能够有效模拟和近似系统中的未知部分。通过单一神经网络,该方法简化了控制设计过程,减少了计算需求,避免了传统方法中可能出现的复杂性和高计算负荷。
新提出的控制设计方法直接给出了实际控制律和自适应律,这意味着控制器可以根据系统的实时状态自适应地调整其行为,以应对不确定性。关键在于,这种方法能够确保闭环系统的稳定性,所有信号都会保持半全局一致最终有界,这是一种重要的稳定性概念,意味着系统在经过一段时间后将进入一个稳定的运行状态,并且控制性能良好。
此外,通过适当调整控制参数,可以进一步优化系统的性能,使得跟踪误差可以被减小到任意小的程度。这一特性对于实现精确的系统跟踪至关重要,特别是在精密控制应用中,如机器人操作、航空航天控制和自动化生产等领域。
文章通过仿真结果验证了所提方法的有效性,这些结果展示了在不确定严反馈非线性系统中,采用神经网络控制策略能够实现准确的跟踪控制,即使面对系统参数的变化和外部干扰,也能保持良好的控制性能。这为实际应用提供了理论支持,对提高非线性系统的控制精度和鲁棒性具有重要意义。
这项工作在非线性控制系统理论中开辟了新的路径,通过单一神经网络的引入,解决了控制设计的复杂性和计算效率问题,同时保证了系统的稳定性和跟踪性能。对于不确定严反馈非线性系统的控制研究,这是一个重要的进展,对于实际工程应用具有很高的价值。
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