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《MIMO仿射型極值搜索系統(tǒng)的輸出反饋滑??刂啤酚蓵T上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、2016年4月第42卷第4期北京航空航天大學(xué)學(xué)報JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsApril2016V01.42NO.4http:?}bhxb.buaa.edu.cnjbuaa@buaa.edu.enDOI:10.13700/j.bh.1001—5965.2015.0297MIMO仿射型極值搜索系統(tǒng)的輸出反饋滑??刂谱蟊?’+,張雷2,李靜3(1.北京航空航天大學(xué)儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院,北京100083;2.海軍航空工程學(xué)院研究生管理大隊,煙臺2640013.
2、海軍航空工程學(xué)院戰(zhàn)略導(dǎo)彈工程系,煙臺264001)摘要:針對一類多輸入多輸出(MIMO)仿射型非線性極值搜索系統(tǒng)的控制問題,提出了一種輸出反饋滑??刂品椒?。將原系統(tǒng)分解為若干個單輸入單輸出(SISO)極值搜索子系統(tǒng),并針對每個極值搜索子系統(tǒng),考慮到系統(tǒng)狀態(tài)量不可測的特點(diǎn),以斜坡函數(shù)作為新系統(tǒng)輸出量的參考跟蹤信號,采用輸出跟蹤誤差以及該誤差符號函數(shù)的積分值建立切換函數(shù),設(shè)計得到基于輸出反饋的滑模極值搜索控制律。穩(wěn)定性分析證明:在任意初始條件下,本文方法可使系統(tǒng)的輸出量全局收斂至期望極值的任意小鄰域內(nèi),并且所有狀態(tài)量均一致范數(shù)有界。仿真
3、結(jié)果驗(yàn)證了本文方法的有效性。關(guān)鍵詞:仿射型非線性系統(tǒng);極值搜索系統(tǒng);輸出反饋;滑??刂?;一致有界中圖分類號:TP273.23文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1001.5965(2016)04-0718.10極值搜索系統(tǒng)是一類廣泛存在于工業(yè)生產(chǎn)和軍事應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)際系統(tǒng),涵蓋了非線性分布式參數(shù)控制系統(tǒng)¨引、極限環(huán)運(yùn)動控制系統(tǒng)∞圳、生化反應(yīng)控制系統(tǒng)”刮和可變環(huán)境中極值功率輸出控制系統(tǒng)"。81等諸多方面。不同類型極值搜索控制方法∽d41的出現(xiàn)解決了一些狀態(tài)量可測的極值搜索系統(tǒng)的控制問題。然而,在某些極值搜索系統(tǒng)中,由于實(shí)際工作條件的限制,導(dǎo)致系統(tǒng)的
4、狀態(tài)量是不易測量或者不可測量的,則現(xiàn)有基于狀態(tài)反饋的極值搜索控制方法將無法解決此類極值搜索系統(tǒng)的控制問題。針對狀態(tài)不可測的多輸人多輸出(Multi.InputMulti-Output,MIMO)仿射型非線性極值搜索系統(tǒng),為了在不增加控制系統(tǒng)設(shè)計難度的情況下實(shí)現(xiàn)對被控對象的極值控制,提出了一種輸出反饋滑模控制方法。該方法不要求被控對象的狀態(tài)量可測,將MIMO仿射型非線性極值搜索系統(tǒng)分解為若干個單輸入單輸出(Single—InputSin.gle—Output,SISO)極值搜索子系統(tǒng),并以新建子系統(tǒng)的輸出量作為反饋控制量,利用斜坡函數(shù)
5、作為輸出量的參考跟蹤信號,以輸出跟蹤誤差以及該誤差符號函數(shù)的積分值構(gòu)建切換函數(shù),從而設(shè)計得到系統(tǒng)的滑模極值搜索控制律。該輸出反饋滑模控制方法不僅可以實(shí)現(xiàn)對被控對象的極值控制,更可以提高控制方法的魯棒性。穩(wěn)定性分析證明:無論在任何初始條件下,該方法都可使系統(tǒng)的輸出量全局收斂至其期望極值的任意小鄰域內(nèi),且所有狀態(tài)量均一致范數(shù)有界。1問題闡述針對如下MIMO仿射型非線性極值搜索系統(tǒng):收稿日期:2015-05—11;錄用日期:2015-06-05;網(wǎng)絡(luò)出版時間:2015-08-0314:23網(wǎng)絡(luò)出版地址:WWW.cnki.net/kcms/
6、detail/11.2625.V.20150803.1423.008.html基金項目:國家自然科學(xué)基金(60674090);中國博士后科學(xué)基金(2013M542480)十通訊作者:Tel.:010.66349446E—mail:zuobin97117@163.com引用格式:左斌,張雷,李靜.MIMO仿射型極值搜索系統(tǒng)的輸出反饋滑??刂苀JJ.北京航空航天大學(xué)學(xué)報,2016,42f4):718.727.ZUOB,ZHANGL,LIJ.Output-feedbackslidingmodecontrolforMIMOaffineext
7、remumseekingsystemsⅣJ.JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,2016,42一):718—727(inChinese).第4期左斌,等:MIMO仿射型極值搜索系統(tǒng)的輸出反饋滑模控制719f量l=六(i)+g。(i)U,+d。I鶯2=六(jF)+92(i)“2+d2{;(1)l膏。=fro(i)+g。(i)u。+d。LJ,=h(i)式中:i=Ix。工:?工。]’∈R魚~為不可測量的狀態(tài)量,x。=[戈“石。2?石%]’1‘,1≤i≤m;Ⅱ=[ul
8、U2?“。]1∈R“為輸入量;Y=[Y。Y:?Y。]1?!蔙’為可測的輸出量,且存在極值Y4=[yj),;?y:]’,不失一般性,假設(shè)輸出量Y具有極大值Y+∥(·)和g。(·)(1≤i≤m)為非線性光滑函數(shù);h(i)=[h。(X¨,戈