基于自適應動態(tài)規(guī)劃的非線性系統(tǒng)容錯控制
發(fā)布時間:2021-03-18 00:25
隨著科技的進步,系統(tǒng)逐漸復雜化、系統(tǒng)的規(guī)模也越來越龐大。也因此,系統(tǒng)故障的發(fā)生更加頻繁,而系統(tǒng)故障可能導致系統(tǒng)性能下降甚至系統(tǒng)不穩(wěn)定,從而造成財產(chǎn)損失甚至危害人身安全。所以,容錯控制的研究具有十分重要的意義,而自適應動態(tài)規(guī)劃方法的加入可以使系統(tǒng)在系統(tǒng)發(fā)生故障時仍能保持一定的性能。本文基于自適應動態(tài)規(guī)劃方法針對非線性系統(tǒng)的容錯控制問題研究了如下內(nèi)容:(1)針對一類存在執(zhí)行器故障的非線性系統(tǒng)的跟蹤問題,首先對系統(tǒng)進行變換,基于無故障的原系統(tǒng)及參考軌跡設(shè)計出控制器的穩(wěn)態(tài)部分,將最優(yōu)跟蹤控制問題轉(zhuǎn)化為最優(yōu)鎮(zhèn)定控制問題;然后設(shè)計了一種新的性能指標函數(shù),在常規(guī)性能指標函數(shù)中增加了體現(xiàn)執(zhí)行器故障的部分,并設(shè)計自適應律以估計執(zhí)行器故障;利用神經(jīng)網(wǎng)絡的逼近性能,采用含有單隱含層的神經(jīng)網(wǎng)絡構(gòu)成評價網(wǎng)絡,通過梯度下降方法更新神經(jīng)網(wǎng)絡權(quán)值從而對性能指標函數(shù)進行逼近,并由評價網(wǎng)絡得到近似最優(yōu)的反饋部分控制器;證明了神經(jīng)網(wǎng)絡權(quán)值估計誤差一致最終有界及閉環(huán)系統(tǒng)的一致最終有界性;通過數(shù)值仿真驗證了控制器的有效性。(2)針對一類存在執(zhí)行器故障及有界干擾的非線性系統(tǒng)跟蹤問題,首先對系統(tǒng)進行變換,利用系統(tǒng)模型及參考軌跡信息...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
ADP結(jié)構(gòu)示意圖
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-20-系統(tǒng)跟蹤誤差圖2-1系統(tǒng)狀態(tài)軌跡圖2-2系統(tǒng)跟蹤誤差故障估計值與真實值圖2-3執(zhí)行器故障估計值與真實值圖2-4評價網(wǎng)絡權(quán)值圖2-5控制器輸出2.5本章小結(jié)本章對一類具有未知執(zhí)行器故障的非線性系統(tǒng)最優(yōu)跟蹤問題進行研究。通過系統(tǒng)變換將最優(yōu)跟蹤問題轉(zhuǎn)換為最優(yōu)鎮(zhèn)定問題,通過性能指標函數(shù)的設(shè)計將容錯控制問題轉(zhuǎn)換為求解最優(yōu)控制器的問題,通過自適應律對執(zhí)行器故障進行估計,證明了估計誤差一致最終有界。并用神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)了評價網(wǎng)絡的設(shè)計和
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-20-系統(tǒng)跟蹤誤差圖2-1系統(tǒng)狀態(tài)軌跡圖2-2系統(tǒng)跟蹤誤差故障估計值與真實值圖2-3執(zhí)行器故障估計值與真實值圖2-4評價網(wǎng)絡權(quán)值圖2-5控制器輸出2.5本章小結(jié)本章對一類具有未知執(zhí)行器故障的非線性系統(tǒng)最優(yōu)跟蹤問題進行研究。通過系統(tǒng)變換將最優(yōu)跟蹤問題轉(zhuǎn)換為最優(yōu)鎮(zhèn)定問題,通過性能指標函數(shù)的設(shè)計將容錯控制問題轉(zhuǎn)換為求解最優(yōu)控制器的問題,通過自適應律對執(zhí)行器故障進行估計,證明了估計誤差一致最終有界。并用神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)了評價網(wǎng)絡的設(shè)計和
本文編號:3087923
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
ADP結(jié)構(gòu)示意圖
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-20-系統(tǒng)跟蹤誤差圖2-1系統(tǒng)狀態(tài)軌跡圖2-2系統(tǒng)跟蹤誤差故障估計值與真實值圖2-3執(zhí)行器故障估計值與真實值圖2-4評價網(wǎng)絡權(quán)值圖2-5控制器輸出2.5本章小結(jié)本章對一類具有未知執(zhí)行器故障的非線性系統(tǒng)最優(yōu)跟蹤問題進行研究。通過系統(tǒng)變換將最優(yōu)跟蹤問題轉(zhuǎn)換為最優(yōu)鎮(zhèn)定問題,通過性能指標函數(shù)的設(shè)計將容錯控制問題轉(zhuǎn)換為求解最優(yōu)控制器的問題,通過自適應律對執(zhí)行器故障進行估計,證明了估計誤差一致最終有界。并用神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)了評價網(wǎng)絡的設(shè)計和
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-20-系統(tǒng)跟蹤誤差圖2-1系統(tǒng)狀態(tài)軌跡圖2-2系統(tǒng)跟蹤誤差故障估計值與真實值圖2-3執(zhí)行器故障估計值與真實值圖2-4評價網(wǎng)絡權(quán)值圖2-5控制器輸出2.5本章小結(jié)本章對一類具有未知執(zhí)行器故障的非線性系統(tǒng)最優(yōu)跟蹤問題進行研究。通過系統(tǒng)變換將最優(yōu)跟蹤問題轉(zhuǎn)換為最優(yōu)鎮(zhèn)定問題,通過性能指標函數(shù)的設(shè)計將容錯控制問題轉(zhuǎn)換為求解最優(yōu)控制器的問題,通過自適應律對執(zhí)行器故障進行估計,證明了估計誤差一致最終有界。并用神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)了評價網(wǎng)絡的設(shè)計和
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