[發(fā)明專利]不確定奇異攝動(dòng)系統(tǒng)在線多時(shí)間尺度快速自適應(yīng)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011403984.X
• 申請(qǐng)日: 2020-12-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112506057B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付志軍;郭耀華;羅國(guó)富;李浩;劉曉麗;王輝;肖艷秋;侯俊劍;周放;郭朋彥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州輕工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 鄭州豫開(kāi)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41131
• 代理人: 王金

1.不確定奇異攝動(dòng)系統(tǒng)在線多時(shí)間尺度快速自適應(yīng)控制方法，針對(duì)不確定奇異攝動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)表達(dá)為公式一：

公式一中，x_s(t)∈Rⁿ、x_f(t)∈R^m表示系統(tǒng)的快慢不同時(shí)間尺度的狀態(tài)變量，R是實(shí)數(shù)域；t是時(shí)間域；F_s,F_f為未知的非線性函數(shù)，U∈R^p為系統(tǒng)輸入，Θ_s,Θ_f為未知輸入，τ＝τ₁…τ_m表示不同的時(shí)間尺度系數(shù)；

其特征在于按以下步驟進(jìn)行：

第一步驟是：建立多時(shí)間尺度系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)模型并儲(chǔ)存在電控裝置內(nèi)；

第二步驟是：電控裝置執(zhí)行多時(shí)間尺度系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)模型的在線權(quán)值更新律，電控裝置根據(jù)多時(shí)間尺度系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)模型對(duì)公式一所表達(dá)的不確定奇異攝動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行在線學(xué)習(xí)并更新多時(shí)間尺度系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)模型，進(jìn)而使多時(shí)間尺度系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)模型不斷逼近公式一所表達(dá)的不確定奇異攝動(dòng)系統(tǒng)；

第三步驟是：電控裝置確定快速自適應(yīng)最優(yōu)控制輸入模型，并根據(jù)快速自適應(yīng)最優(yōu)控制輸入模型控制公式一所表達(dá)的不確定奇異攝動(dòng)系統(tǒng)；

第四步驟是：電控裝置執(zhí)行快速自適應(yīng)最優(yōu)控制輸入模型的在線快速自適應(yīng)學(xué)習(xí)率，對(duì)快速自適應(yīng)最優(yōu)控制輸入模型進(jìn)行在線更新，按優(yōu)化后的快速自適應(yīng)最優(yōu)控制輸入模型持續(xù)控制公式一所表達(dá)的不確定奇異攝動(dòng)系統(tǒng)并在每次控制動(dòng)作后執(zhí)行第四步驟；

第一步驟中的多時(shí)間尺度系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)模型為公式二：

公式二中，分別表示動(dòng)態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的快慢不同時(shí)間尺度狀態(tài)變量；L_s∈R^n×n,L_y∈R^m×m為線性矩陣，為理想權(quán)值且滿足有界條件φ₁(·)、φ₂(·)為一般常用的Sigmoid型非線性激勵(lì)函數(shù)；U∈R^p為系統(tǒng)輸入；

第二步驟中的多時(shí)間尺度系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)模型的在線權(quán)值更新律為存儲(chǔ)于電控裝置中的公式三：

公式三中，η₁,η₂,η₃,η₄,η₅,η₆為給定常數(shù)，由設(shè)計(jì)人員根據(jù)具體應(yīng)用對(duì)象即不確定奇異攝動(dòng)系統(tǒng)，在保證收斂速度的情況下通過(guò)試湊獲得；為辨識(shí)誤差；激勵(lì)函數(shù)辨識(shí)誤差滿足一般Lipshitz條件

其中d₁和d₂為不需要給定具體數(shù)值的常數(shù)；

公式三所表達(dá)的在線權(quán)值更新律具有如下收斂特性：

ω_1,2,3,4,L_s,L_f∈L_∞.；L_∞是自動(dòng)控制原理中的定義的穩(wěn)定性；

第三步驟中的快速自適應(yīng)最優(yōu)控制輸入模型為公式七：

公式七中，C*(x_s，x_f)表示最優(yōu)價(jià)值函數(shù)；

第四步驟中的在線快速自適應(yīng)學(xué)習(xí)率是公式十二：

公式十二中，η₇為選定常數(shù)，由設(shè)計(jì)人員根據(jù)根據(jù)具體應(yīng)用對(duì)象即不確定奇異攝動(dòng)系統(tǒng)，在保證收斂速度的情況下通過(guò)試湊獲得；G＝M(t)ω_c+N(t)，X_f(r)為X(r)的濾波變量，Y_f(r)為Y(r)的濾波變量。