《數據信息驅動的非高斯隨機分布系統抗干擾控制》是依託揚州大學，由裔揚擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：數據信息驅動的非高斯隨機分布系統抗干擾控制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：裔揚
- 依託單位：揚州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
項目研究了複雜非高斯隨機分布系統數據驅動控制以及相關抗干擾算法的分析和設計問題。包含隨機量測噪聲、外部干擾、非線性和不確定動態的隨機過程廣泛存在於工業控制、航空航天等實際系統中，其中含有非高斯變數的隨機分布系統往往因為系統工作環境複雜以及缺乏完備的模型信息，已經成為控制界的理論難點和瓶頸。項目提出工程上實用的輸出分布泛函和統計信息集合驅動的隨機分布控制理論和估計方法，建立新的基於數據信息驅動的反饋控制研究架構。在此基礎上設計基於凸最佳化理論的多目標隨機分布複合抗干擾控制方法、基於干擾觀測器的模型自由疊代學習抗干擾跟蹤控制方法以及同時具有干擾抑制和抵消性能的抗干擾控制和濾波方法。項目解決了模型信息不完備情況下的系統建模問題和多源干擾環境下的高精度控制難題，也為基於數據的控制和決策問題提供新的研究思路。同時將所提理論方法套用到紙張質量控制系統以及火焰燃燒過程中，完成理論算法的有效性和實用性驗證。
結題摘要
本課題重點研究了隨機分布系統兩步智慧型建模及抗干擾控制問題、動態干擾智慧型建模控制框架、容錯抗干擾控制算法、非線性隨機系統輸出反饋控制以及算法的實例檢驗。主要內容包括：(1)針對複雜隨機分布系統，基於模糊邏輯模型和T-S模糊模型，設計兩步建模方法，解決理論建模問題。引入非線性擾動觀測器，估計外部擾動並設計複合控制算法，實現多目標抗干擾控制要求。針對複雜多分布耦合的隨機分布控制問題，構建大範圍互聯權動態模型，設計分散控制器以保證系統良好的動態性能。(2)考慮兩步建模框架下的隨機分布模型，基於T-S權動態模型和輸出機率分布，設計非高斯濾波器，自適應故障診斷濾波器以及容錯控制器，解決系統的故障檢測、診斷以及容錯控制問題。進一步研究同時包含多源干擾及未知故障的複雜系統容錯抗干擾控制算法。(3)引入模糊模型/神經網路模型對外部擾動進行建模，使得不規則、非線性干擾能夠套用其中，擴展擾動估計的研究類型。基於智慧型擾動觀測器、參數自適應調節算法以及最佳化指標，設計複合分層控制器，保證系統穩定且具有良好的動態性能。(4)針對具有未建模動態、狀態不可量測的隨機非線性系統，結合模糊系統/神經網路的逼近能力、動態面控制方法，提出隨機輸出反饋自適應控制策略。利用伊藤微分公式和切貝曉夫不等式，證明閉環系統所有信號依機率有界。(5)針對電機調速模型中負載與輸入不在同一通道的問題，構建級聯控制模型，研究基於擾動觀測器的永磁同步電機速度跟蹤及抗干擾控制問題。針對高超聲速飛行器和小型無人直升機模型，基於模糊擾動建模以及擾動觀測器設計，研究飛行器系統的抗干擾控制算法。針對帶有故障和多源干擾的慣導誤差模型及微納衛星模型，研究容錯抗干擾控制算法的在導航制導中的實現問題。 研究結果已在國內外學術期刊及會議上發表論文41篇，分別有23篇、18篇論文被SCI、EI收錄，已培養9名研究生。本項目的研究具有重要的理論意義和實用價值。
