[發(fā)明專利]一種非一致非線性系統(tǒng)協(xié)同控制方法及控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811256130.6
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109031959B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設計）人: 王國濤;李曉杰;王一光
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高倩

1.一種帶有控制參數(shù)自適應補償?shù)姆且恢路蔷€性系統(tǒng)協(xié)同控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

S1、建立帶有時變控制參數(shù)的被控非線性系統(tǒng)模型；

S2、獲取各被控非線性系統(tǒng)的同步跟蹤誤差；

S3、建立神經(jīng)網(wǎng)絡非線性估計模型，根據(jù)該模型、獲取的同步跟蹤誤差獲得神經(jīng)網(wǎng)絡自適應律，用于估計被控非線性系統(tǒng)模型中的動力學參數(shù)；

S4、根據(jù)被控非線性系統(tǒng)的控制量和獲取的同步跟蹤誤差，獲取被控非線性系統(tǒng)的時變控制參數(shù)自適應律，用于估計被控非線性系統(tǒng)模型中的控制參數(shù)；

S5、根據(jù)被控非線性系統(tǒng)模型，結合同步跟蹤誤差、神經(jīng)網(wǎng)絡自適應律、時變控制參數(shù)自適應律，獲取分布式控制律，并根據(jù)獲取的分布式控制律獲得各被控非線性系統(tǒng)的控制量；

所述S5中分布式控制律為：

u_i表示對被控非線性系統(tǒng)的控制量，表示被控非線性系統(tǒng)模型中控制參數(shù)的估計值，c表示控制比例增益參數(shù)，e_i表示第i個被控非線性系統(tǒng)的同步跟蹤誤差，表示第i個被控非線性系統(tǒng)的動力學非線性函數(shù)f_i(x)的估計值。

2.根據(jù)權利要求1所述的非一致非線性系統(tǒng)協(xié)同控制方法，其特征在于，所述時變控制參數(shù)自適應律為：

p_i表示通訊拓撲權值，η_i表示控制參數(shù)自適應增益，θ_i表示控制參數(shù)比例增益，d_i表示第i個被控非線性系統(tǒng)的入度，b_i表示第i個被控非線性系統(tǒng)與領導者的連接權值，i＝1，2…N，N表示被控非線性系統(tǒng)的數(shù)量，表示第i個被控非線性系統(tǒng)的控制參數(shù)m_i的估計值，m_i代表m_i的下界。

3.根據(jù)權利要求2所述的非一致非線性系統(tǒng)協(xié)同控制方法，其特征在于，所述神經(jīng)網(wǎng)絡自適應律為：

其中表示神經(jīng)網(wǎng)絡中被控非線性系統(tǒng)權重的估計值，φ_i表示神經(jīng)網(wǎng)絡中被控非線性系統(tǒng)基函數(shù)的值，p_i表示通訊拓撲權值，F(xiàn)_i表示神經(jīng)網(wǎng)絡自適應增益，κ_i表示神經(jīng)網(wǎng)絡比例增益。

4.根據(jù)權利要求3所述的非一致非線性系統(tǒng)協(xié)同控制方法，其特征在于，所述同步跟蹤誤差e_i為：

N_i表示與第i個被控非線性系統(tǒng)相鄰的被控非線性系統(tǒng)，a_ij表示所述相鄰被控非線性系統(tǒng)的鄰接矩陣的系數(shù)，b_i表示第i個被控非線性系統(tǒng)與其領導者的連接權值，x_i表示第i個被控非線性系統(tǒng)的位置，x₀表示第i個被控非線性系統(tǒng)的領導者的位置，x_j表示與第i個被控非線性系統(tǒng)相鄰的被控非線性系統(tǒng)j的位置。

5.根據(jù)權利要求4所述的非一致非線性系統(tǒng)協(xié)同控制方法，其特征在于，所述被控非線性系統(tǒng)模型為：

w_i表示外部擾動。

6.一種計算機可讀的存儲設備，所述存儲設備存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被執(zhí)行時實現(xiàn)如權利要求2至5任一所述方法。

7.一種帶有控制參數(shù)自適應補償?shù)姆且恢路蔷€性系統(tǒng)協(xié)同控制系統(tǒng)，包括存儲設備、處理器以及存儲在所述存儲設備中并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序實現(xiàn)如權利要求如權利要求2至5任一所述方法。