利索能及
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专利号: 2022111598028
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.考虑具有外界扰动和拒绝服务攻击的远程伺服电机系统模型建立以及基于神经滑模的跟踪控制方法设计,其特征在于,包括以下步骤:(1)、针对远程伺服电机动态方程: 其中wL和wm分别表示负载和电机的角位置,FL和Fm分别表示负载和转矩的惯性矩,fm表示电机的粘性摩擦系数,fL(·)表示负载摩擦力矩,d′(t)表示外界扰动,u为控制输入,τ为变速箱传递扭矩;令wm=kwL,其中kT为比例系数,进一步,定义状态变量z=[z1,z2],其中z1=wL, 系统输出y=z1;于是可以建立起远程伺服电机的状态空间模型: 其中b=1/(kFm+FL),g=bkfm,f(z2)=bfL(z2)和d(t)=bd′(t);考虑到黑客拒绝服务攻击的威胁,系统输出由y变成了 其中Ψ(0,+∞)表示没有发生攻击的时间集合,Γ(0,+∞)表示发生了攻击的时间集合;

(2)、设计一种基于神经网络的状态观测器,具体形式为:a

其中 表示状态z的估计值,G 为观测器增益矩阵,和θ(·)分别表示神经网络的权重估计值和激励函数, 和a(t)为攻击指示因子,a(t)=1表示没有攻击,a(t)=0表示攻击发生;

(3)、设计一种基于滑模的干扰估计器,具体形式为: 且 δd(0)=0,其中βd和γd表示调节参数,sd为滑模函数;

(4)、设计一种基于神经滑模的控制器,具体形式为:其参数自适应律为:

其中ηu,ks,ησ和kσ均为控制器调节参数;

(5)、证明系统在设计的神经滑模控制器下,跟踪误差轨迹可以在有限时间内收敛到一个小的领域内,通过构造李雅普诺夫函数,推导并证明其导数满足一定的条件。