自适应神经滑模控制:应对输入饱和度不确定非线性系统

0 下载量 40 浏览量 更新于2024-08-26 收藏 1.35MB PDF 举报
"输入饱和度未知的不确定非线性系统的自适应神经动态表面滑模控制" 在自适应控制领域,输入饱和度未知的不确定非线性系统是一个重要的研究课题。这篇研究论文提出了一种针对此类系统的自适应神经动态表面滑模控制策略。滑模控制是一种在面对不确定性时仍能保持系统稳定的有效方法,而神经网络则被用来处理非线性和未知输入饱和度的问题。 论文首先介绍了如何处理非光滑的输入饱和度非线性问题。通过将其近似为一个平滑的非仿射函数,并利用微分中的中值定理,可以将这个非线性转化为仿射形式,从而简化了控制设计的复杂性。接下来,论文引入了一个简单的sigmoid神经网络来逼近系统中的不确定非线性,包括输入饱和度。通过适应性学习规则,神经网络能够在线估计并补偿这种不确定性。 关键创新点在于设计虚拟控制器,它结合了动态表面控制和积分滑模技术。这样不仅避免了传统后向递推设计中可能出现的复杂性爆炸问题,而且在不需要预先知道输入饱和度界限的情况下也能实现良好的控制性能。这大大提高了控制策略的实用性。 论文通过比较仿真结果展示了所提出的控制方案的有效性和优越性。这些仿真可能涉及到不同的不确定性和输入饱和度情况,以证明控制器在各种工况下的鲁棒性。 这篇研究论文为不确定非线性系统提供了一种新的自适应控制策略,该策略具有较强的鲁棒性,能应对输入饱和度的未知性和非线性系统的不确定性。通过神经网络的适应性和滑模控制的稳定性,这一方法有望在实际工程应用中找到广泛的应用,特别是在那些难以精确建模或存在动态变化的系统中。