不确定分数阶非线性系统Mittag-Leffler自适应控制

基本信息
批准号:61603334
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:15.00
负责人:王乔
学科分类:
依托单位:浙江大学
批准年份:2016
结题年份:2018
起止时间:2017-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:张建良,张国月,单科萌,王立志
关键词:
稳定性分数阶系统非线性自适应控制不确定性
结项摘要

Adaptive control of fractional order nonlinear system (FONS) is one of the research frontiers in nonlinear science. Based on different fractional order derivative definitons, valid power laws of fractional order derivative in both salar and vector versions for fractional order system (FOS) are proposed, to obtain a direct relation between fractional order derivative of energy function and differential equation of system, providing new theoretic results to the application of fractional order Lyapunov direct method. Based on Mittag-Leffler stability theory, energy function construction methods are proposed, with sufficient and necessary conditons for fractional Lypunov function of adaptive control obtained. Based on comparison principles, new fractional calculus properties are studied, with new methods for upper bound and convergence analysis of energy function of uncertain FOS proposed. Stabilization, tracking control and synchronization for uncertain FONS are studied, based on sliding mode control, robust control and feedback control. Classical backstepping and dynamic surface control are generalized to FOS, and fractional backstepping and dynamic surface control methods are proposed, with modelling error, external disturbance, unknown control direction and distributed parameter considered. This project provides new theoretical results for stability analysis and control of FOS.

分数阶非线性系统自适应控制是非线性科学研究前沿。本项目针对不确定分数阶非线性系统,基于不同分数阶微分定义,提出有效的标量及向量的分数阶导数幂律不等式,建立能量函数的分数阶导数与系统微分方程的直接联系,为分数阶李雅普诺夫直接法的应用提供理论新依据。基于分数阶李雅普诺夫理论(Mittag-Leffler Stability Theory),提出不确定系统能量函数构造方法,给出自适应控制分数阶李雅普诺夫函数的充要条件。基于比较原理,研究分数阶微积分新性质,提出不确定分数阶系统能量函数上界和收敛性分析新方法。基于滑模控制、鲁棒控制、状态反馈等方法,研究不确定分数阶非线性系统镇定、跟踪、同步问题。综合考虑系统的建模误差、外部扰动、控制方向未知、分布参数等情况,将经典自适应反步控制和动态面控制推广到分数阶系统,提出分数阶自适应反步控制和动态面控制方法。本项目将丰富分数阶系统稳定性及控制理论。

项目摘要

研究了不确定分数阶非线性系统,基于不同分数阶微分定义,提出有效的标量及向量的分数阶导数幂律不等式,建立能量函数的分数阶导数与系统微分方程的直接联系,为分数阶李雅普诺夫直接法的应用提供理论新依据。基于分数阶李雅普诺夫理论,提出不确定系统能量函数构造方法,给出自适应控制分数阶李雅普诺夫函数的充要条件。基于比较原理,研究分数阶微积分新性质,提出不确定分数阶系统能量函数上界和收敛性分析新方法。..将无源性引入分数阶系统,提出分数阶无源滑模控制方法。针对含有未知参数和外部扰动的严格反馈分数阶非线性系统,将自适应反步控制推广到分数阶系统,提出分数阶系统控制器反步设计方法、分数阶未知参数估计更新律和未知上界估计分数阶更新律。针对含有模型误差的分数阶非线性系统,设计分数阶积分滑模面和趋近律,提出分数阶滑模控制方法。针对含有任意不确定性的严格反馈分数阶非线性系统,将自适应动态面控制推广到分数阶系统,提出分数阶动态面控制方法。针对不确定分数阶非线性系统,基于分数阶反步方法,提出分数阶反步滑模控制方法。基于分数阶微积分理论,提出分数阶反馈控制方法。 该研究丰富了分数阶系统稳定性及控制理论,还可以应用到信号处理和保密通信等实际工程领域。.

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

EBPR工艺运行效果的主要影响因素及研究现状

EBPR工艺运行效果的主要影响因素及研究现状

DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2022.03.003
发表时间:2022
2

复杂系统科学研究进展

复杂系统科学研究进展

DOI:10.12202/j.0476-0301.2022178
发表时间:2022
3

基于被动变阻尼装置高层结构风振控制效果对比分析

基于被动变阻尼装置高层结构风振控制效果对比分析

DOI:10.13197/j.eeev.2019.05.95.fuwq.009
发表时间:2019
4

带有滑动摩擦摆支座的500 kV变压器地震响应

带有滑动摩擦摆支座的500 kV变压器地震响应

DOI:10.13336/j.1003-6520.hve.20200528028
发表时间:2021
5

基于腔内级联变频的0.63μm波段多波长激光器

基于腔内级联变频的0.63μm波段多波长激光器

DOI:10.3788/CJL201946.0801003
发表时间:2019

王乔的其他基金

批准号:11403035
批准年份:2014
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71363019
批准年份:2013
资助金额:34.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:38970135
批准年份:1989
资助金额:2.00
项目类别:面上项目
批准号:11405020
批准年份:2014
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31872730
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

光电跟踪系统的分数阶鲁棒及自适应控制研究与应用

批准号:61905253
批准年份:2019
负责人:周翕
学科分类:F0503
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
2

非线性不确定系统的模糊自适应容错控制

批准号:60674056
批准年份:2006
负责人:佟绍成
学科分类:F0301
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
3

分数阶系统的最优控制

批准号:61773318
批准年份:2017
负责人:唐小军
学科分类:F0301
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
4

一些新的通用模糊逼近器及其在分数阶非线性系统自适应控制中的应用

批准号:11771263
批准年份:2017
负责人:李生刚
学科分类:A0602
资助金额:48.00
项目类别:面上项目