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专利号: 202110923295X
申请人: 南京邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种非线性互联系统的自适应跟踪控制方法,其特征在于,包括:建立具有全状态动态约束和互联时滞的非线性互联系统的数学模型,采用两个具有延迟循环流的两级互联化学反应器进行验证;

所述数学模型包括,

yi=xi,1

其中, 表示系统的状态变量,

yi表示系统输出,yi∈R,ui表示子系统输入,ui=fi,j(·)表示未知的非结构不确定性函数,ψi,j(·)表示未知的非线性连续函数,di,j(·)表示未知的外部干扰函数, 和 表示子系统之间的未知互联时延,i=1,…,N,j=1,2,…,ni‑1;

建立所施加的全状态动态约束模型;

基于所述全状态动态约束模型、约束函数的上边界值以及约束函数的下边界值,构建状态相关的非线性转换函数;

基于所述状态相关的非线性转换函数设计自适应跟踪控制策略;

所述自适应跟踪控制策略包括,

其中, 表示正定的给定参数, 分别是 的估计,表示理想的权重向量, 表示一个正定标量, 表示外部干扰的最大边界值,ui表示控制输入, Wi表示自适应参数,S(x)表示神经网络的基函数向量, 表示虚拟误差;

利用李雅普诺夫函数验证所述非线性互联系统的闭环控制的稳定性和信号的有界性;

所述李雅普诺夫函数包括,

其中, 表示动态面设计过程中第i,ni步骤选取的李雅普诺夫函数, 表示正定的给定参数, 表示参数估计误差, 表示所选取的Lyapunov‑Krasovsk函数。

2.如权利要求1所述的非线性互联系统的自适应跟踪控制方法,其特征在于:所述所施加的全状态约束模型包括,其中,j=1,2,…,ni,xi,j表示系统的状态变量,并且其初始值xi,j(0)∈Ωi,j,ki,j,l(t)∈R和ki,j,h(t)∈R分别表示约束函数的下边界值和上边界值。

3.如权利要求2所述的非线性互联系统的自适应跟踪控制方法,其特征在于:所述所施加的动态约束包括,其中, 表示下边界动态约束, 表示上边界动态约束,Ωi,j,l表示下边界的紧集,Ωi,j,h表示上边界的紧集。

4.如权利要求1、3任一所述的非线性互联系统的自适应跟踪控制方法,其特征在于:所述状态相关的非线性转换函数包括,其中, ki,j,h表示常数,并且满足不等式: ki,j,h

所述状态相关的非线性转换函数进一步包括,ξi,j=ξi,j,1xi,j+ξi,j,2。

5.如权利要求4所述的非线性互联系统的自适应跟踪控制方法,其特征在于:设定所述系统的状态变量包括,

6.如权利要求1、3、5任一所述的非线性互联系统的自适应跟踪控制方法,其特征在于:自适应跟踪控制器的相关坐标变换包括,

其中, 表示一阶滤波器的输出信号;

设定 所述一阶滤波器包括,

其中,ai,j‑1表示虚拟的控制输入,设定设计参数κi,j>0;

设定Xi,j(j=2,…,ni)为滤波误差,所述滤波误差包括,

7.如权利要求6所述的非线性互联系统的自适应跟踪控制方法,其特征在于:基于所述相关坐标变换、所述一阶滤波器以及所述滤波方差,更新所述非线性转换函数ξi,j包括,ξi,j=zi,j+Xi,j+ai,j‑1。