隨機非線性量化反饋系統的自適應模糊控制研究

《隨機非線性量化反饋系統的自適應模糊控制研究》是依託山東科技大學，由王芳擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：隨機非線性量化反饋系統的自適應模糊控制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：王芳
• 依託單位：山東科技大學

項目摘要

本項目旨在研究隨機非線性量化反饋系統的自適應模糊控制問題。在新設計的量化器基礎上，提出量化器輸出的一種非線性分解策略，建立一套全新的自適應模糊控制方案補償量化誤差，系統地解決隨機非線性系統的量化反饋控制研究的難點，開闢隨機非線性系統量化控制的新途徑。主要研究內容包括：1.研究具有輸入量化的隨機非線性系統的反饋控制問題，獲取自適應模糊控制器的設計方法。2.研究同時具有輸入非線性和輸入量化的隨機非線性系統的性能控制問題。在輸入非線性參數未知及量化參數時變的情況下，嘗試設計出新的控制方案。3.針對系統狀態不可測的隨機非線性量化系統，設計一種與系統匹配的觀測器，提出相應的輸出反饋控制方案以確保系統具有良好的控制性能。4.研究具有輸入量化和輸出量化的隨機非線性系統的控制問題，設計出能夠保證系統穩定的控制器。該項目的成功研究將為量化控制理論的發展提供新思路，推動我國網路化控制系統技術的發展。

結題摘要

隨著網路控制系統在航空航天、遠程醫療等控制領域的廣泛套用，量化控制問題成為近年來國際控制領域的一個研究熱點。本項目圍繞非線性系統的量化控制問題展開了一系列相關的研究工作。首先設計了一種新型量化器，該量化器不僅能避免控制信號的顫抖現象，而且可以根據控制性能要求和網路頻寬占用情況隨時調節量化器參數。在新設計的量化器基礎上，提出量化器輸出的一種非線性分解策略，建立一套全新的自適應模糊控制方案補償量化誤差，系統地解決隨機非線性系統的量化反饋控制研究的難點，開闢了隨機非線性系統量化控制的新途徑。主要研究內容包括：1. 針對具有輸入量化的隨機嚴格反饋非線性系統，提出了一種自適應狀態反饋控制方案保證了閉環系統的穩定性。針對一類帶有未建模動態和時變擾動的隨機非線性系統，設計了一種新型的觀測器並提出了自適應模糊輸出反饋控制方案保證了閉環系統的依機率穩定性。相應研究成果發表在國際頂級期刊《IEEE Transaction on Cybernetics》和《IEEE Transactions on Fuzzy Systems》。2.研究了同時具有輸入非線性和輸入量化的隨機非線性系統的性能控制問題。在輸入非線性參數未知及量化參數時變的情況下，設計出了新的智慧型控制方案。相應研究成果發表在國際權威期刊《Information Sciences》等雜誌上。3. 基於量化器輸出的非線性分解策略在有限時間控制框架下，研究了非線性系統的輸出反饋控制問題。通過建立一種新的有限時間穩定性理論並設計一種新型觀測器，提出了相應的輸出反饋控制方案，保證了閉環系統的有限時間控制性能。相應研究成果發表在國際頂級期刊《IEEE Transaction on Cybernetics》。該文章自發表以來，受到業內同行廣泛關注，引用次數已進入computer science 學術領域同一出版年最優秀的前1%行列。4. 針對具有輸出量化的多智慧型體系統，設計出能夠保證系統穩定的控制器。該項目的成功研究將為量化控制理論的發展提供新思路，有望推動我國網路化控制系統技術的發展，有一定的科學意義。