2D学习增益自适应调整的离散时间非线性系统迭代学习控制

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"这篇研究论文提出了一种新颖的基于二维学习增益自适应调整的离散时间非线性系统的迭代学习控制方法。该方法适用于一类一般的单输入单输出(SISO)离散时间非线性系统。通过在迭代域内对受控非线性系统的一种等效紧凑型动态线性化数据模型,设计了迭代学习律,利用递归搜索算法自适应地调整二维学习增益,仅需受控非线性系统的测量输入/输出数据。理论分析证明了提出的迭代学习控制能确保跟踪误差的收敛性。此外,通过一个具有时变结构、阶次和参数的复杂未知非线性系统的仿真验证了所提方法的有效性。" 本文的核心知识点包括: 1. **迭代学习控制(Iterative Learning Control, ILC)**:ILC是一种控制策略,通过反复执行任务来改善系统性能,每次迭代都基于前一次的经验进行调整,以减少错误或提高精度。在本研究中,ILC被应用于离散时间非线性系统。 2. **二维学习增益(2D Learning Gain)**:学习增益是ILC中用于调整控制信号的一个参数,它决定了每次迭代中学习速度的快慢。二维学习增益意味着有两个独立的增益参数,可能分别对应时间和状态的不同维度,以实现更精细的控制。 3. **自适应调谐**:通过递归搜索算法,系统能够根据实际运行数据动态调整二维学习增益,使得控制性能得到优化,无需事先完全了解系统的动态特性。 4. **离散时间非线性系统**:与连续时间系统相对,离散时间系统在时间上是不连续的,数据采样间隔固定。非线性系统则包含非线性函数,其输出不仅仅与输入成比例关系,处理这类系统通常需要特殊的控制策略。 5. **等效紧凑型动态线性化数据模型**:这是一种数学建模方法,将非线性系统在迭代域内转化为线性模型,便于应用线性控制理论进行分析和设计。 6. **跟踪误差收敛性**:理论分析证明了所提出的ILC方法可以保证跟踪误差随迭代次数增加而收敛到零,这意味着系统性能会逐渐接近理想目标。 7. **仿真验证**:通过模拟一个具有时变特性的复杂未知非线性系统,作者展示了所提控制策略的实际效果,进一步确认了其有效性和适应性。 这篇研究论文提出了一个新的迭代学习控制方法,它利用自适应调谐的二维学习增益来优化对离散时间非线性系统的控制,特别是在只有输入输出数据的情况下。这种方法的理论保证和实际应用潜力对于非线性控制领域具有重要意义。