朱景阳;李淑蓉 具有未知反鞭状滞后的非仿射纯反馈时滞系统的自适应输出动态反馈控制。 （英语） Zbl 1533.93409号 J.富兰克林研究所。 361，第4号，文章ID 106633，第22页（2024）. 摘要：针对具有未知时滞和类反冲滞后的非线性非仿射纯反馈系统，研究了一种基于极值学习机（ELM）的自适应输出反馈指令滤波控制方法。首先，基于隐函数定理和中值定理，将所考虑的非仿射纯反馈系统转化为仿射形式。然后，构造自适应状态观测器来估计未测量状态。ELM用于在无先验知识的情况下逼近未知函数，这是每一步的关键操作。其次，为所考虑的系统开发了一种新型的自适应指令滤波控制器。通过在控制器设计的每个步骤中嵌入命令过滤器，也可以避免传统backstepping设计中存在的“复杂性爆炸”。同时，为了消除滤波误差的影响，引入了补偿信号，并考虑了实际系统中经常存在的完全未知的类反鞭滞环控制输入。利用Lyapunov-Krasovskii泛函克服了未知时滞项带来的设计困难。基于稳定性分析方案，该方法将保证系统的所有信号都是有界的。最后，以金属切削机床系统为例，进一步验证了所提控制策略的有效性。 MSC公司： 93C40型 自适应控制/观测系统 93B52号 反馈控制 93立方厘米 延迟控制/观测系统 关键词：命令过滤器控制;非烃纯反馈系统;极限学习机;延时;反鞭状磁滞 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{J.Zhu}和\textit{S.Li}，J.Franklin Inst.361，No.4，文章ID 106633，22 p.（2024；Zbl 1533.93409） 全文： 内政部 参考文献： [1] 华，C。；刘，H。；李凯。；Ning，P.，通过双时变增益方法实现时滞非线性系统的自适应规定时间控制，IEEE Trans。赛博。，8, 1-9, 2022 [2] Mazare，M。；Taghizadeh，M。；Ghaf-Ghanbari，P.，《使用自适应延时控制的同时执行器和传感器故障的风力涡轮机容错控制》，更新。能源，17486-1012021 [3] 刘，Y。；朱，Q。；Wang，L.，状态约束非严格反馈非线性时滞系统基于事件的自适应模糊控制设计，ISA Trans。，125, 134-145, 2022 [4] 王，C。；Wu，Y。；Zhao，Y。；Yu，J.，具有参数不确定性和全状态约束的时滞非线性系统的渐近跟踪控制，ISA Trans。，98, 101-109, 2020 [5] 朱，S。；王，M。；Han，Y.，非线性时滞随机系统的自适应多维Taylor网络控制，Proc。仪器机械。工程第一部分：J.系统。控制工程师，236，3，579-5912022 [6] 钱，F。；蔡，J。；王，B。；Yu，R.，一类具有未知时滞的非线性系统的自适应反推控制，IEEE Access，8229-2362019 [7] 王，S。；崔，W。；Alsaadi，F.，具有时变时滞的不确定非光滑严格反馈非线性系统的自适应反推控制设计，国际控制自动化杂志。系统。，17, 9, 2220-2233, 2019 [8] Yang，Y。；Niu，Y.，非限制反馈非线性时滞系统的事件触发自适应神经反步控制，J.Franklin Inst.B，357，84624-44642020·Zbl 1437.93061号 [9] Azar，T。；塞拉诺，F。；Vaidyanathan，S。；Kamal，N.，混沌时滞系统的反推控制与同步，反推控制非线性动力学。系统。，407-424, 2021 [10] Cho，G。；李，J。；帕克·D。；Jung，J.，使用反推控制和时延估计的自主水下机器人鲁棒轨迹跟踪，海洋工程，201，第107131-1071432020条 [11] 最小高度。；徐，S。；张，B。；Ma，Q.，带扰动随机非线性时滞系统的全局自适应控制及其应用，Automatica，102105-1102019·Zbl 1415.93146号 [12] Kartal，Y。；苏巴拉奥，K。；甘斯，R。；Dogan，A。；Lewis，F.，基于分布式后推的多无人机编队飞行时滞控制，IET控制理论应用。，14, 12, 1628-1638, 2020 [13] 马云（Ma，Y.）。；张，S。；何，X。；Liu，Z.，基于连续反推控制算法的时滞系统时滞补偿和控制综述，中国。J.Eng.，44、6、1053-1061、2022年 [14] Swaroop，D。；Hedrick，K。；Yip，P.，一类非线性系统的动态表面控制，IEEE Trans。自动。控制IEEE传输。自动。控制，45,101893-18992000·Zbl 0991.93041号 [15] Wu，Y。；Liang，H。；Zhang，Y.，一类高阶随机非线性多智能体系统的合作自适应动态表面控制，IEEE Trans。赛博。，51, 11, 5214-5224, 2020 [16] 吴，Z。；郭杰。；Liu，B.，充分激励下具有固定时间参数估计的不确定非线性严格反馈系统的复合学习自适应动态表面控制，国际。J.鲁棒非线性控制，31，12，5865-58892021·Zbl 1525.93193号 [17] 聂，C。；钱，F。；Chen，M.，基于Barrier-Lyapunov函数的弹药机械手电液系统跟踪误差约束动态表面控制，国防技术。，17, 3, 836-845, 2021 [18] Zhou，Z。；唐，D。；Chen，Q.，基于动态表面控制的不确定性非线性系统的自适应神经网络控制，神经计算，42161-1722021 [19] Dong，W。；法雷尔，A。；Polycarpou，M。；Djapic，V。；Sharma，M.，命令过滤自适应反步法，IEEE Trans。控制系统。技术。，20, 3, 566-580, 2012 [20] Choi，H。；Yoo，J.，一类不确定非线性严格反馈系统的量化反馈自适应指令滤波反推控制，非线性动力学。，99, 4, 2907-2918, 2020 ·Zbl 1434.93020号 [21] 帕萨，P。；阿巴扎德，R。；Baghbani，F.，《具有不匹配不确定性的严格反馈非线性系统的司令部过滤后推鲁棒自适应情绪控制》，Inform。科学。，579, 434-453, 2021 [22] 尹，Q。；Mu，Q。；卞，Y.，不确定非线性系统的指令滤波双反推变结构鲁棒切换控制，非线性动力学。，111, 5, 3953-3967, 2023 [23] Sun，C.，Command-filtered backstepping control for a class of混沌系统，J.control Sci。工程师，2022年1月6日，2022·Zbl 1485.93244号 [24] 周，Y。；Wang，X.，具有全状态约束和未知控制方向的非线性MIMO系统的自适应模糊命令滤波控制，神经计算，493，7，474-4852022 [25] Wang，H。；方，L。；Wang，J。；宋，T。；Shen，H.，具有规定性能的机器人操作器的自适应神经滑模控制，受间隙滞后影响，Proc。仪器机械。工程师C，2361826-18372022 [26] 任，Y。；陈，M。；Liu，J.，直升机起升系统的双向坐标边界自适应控制，中国。科学：通知。科学。（英文版），63,1,1-32020 [27] M.Edardar，J.Abougarair，使用神经网络进行滞后补偿的跟踪控制，收录于：2021年IEEE自动控制和计算机工程科学与技术会议第一届国际马格里布会议MI-STA，2021年5月25日至27日，Tripoli-Libya，2021，第36-40页。 [28] Reza，S.，具有未知滞后和死区的不确定多智能体系统领导者的合作神经自适应控制，系统。科学。复杂性（英文版），33，2，312-3322020·Zbl 1447.93179号 [29] 刘，S。；张，L。；牛，B。；X.赵。；Ahmad，A.M.，不确定欠驱动开关非线性系统的自适应神经有限时间分层滑模控制，具有类回击滞后，Inform。科学。，599, 147-169, 2022 [30] Song，S。；Park，J。；张，B。；Song，X.，基于事件的自适应模糊固定时间安全控制，针对未知的虚假数据注入和类似齿隙的滞后，IEEE Trans。模糊系统。，30, 6, 1939-1951, 2021 [31] 赵，Z。；刘，Z。；He，W。；香港。；Li，H.，具有反鞭状滞后的柔性Timoshenko臂的边界自适应容错控制，Automatica，130，3，1-82021·Zbl 1478.93342号 [32] Tan，L。；李·G。；李，J。；胡克。；Dong，R.，基于自适应速度因子的迟滞非线性机器人机械手的改进自适应滑模控制，（2021年机器学习和智能系统工程国际会议，2021年机械学习和智能化系统工程国际大会，MLISE，2021，IEEE），515-520 [33] 安久姆，Z。；周，H。；郭莹，存在齿隙滞后的机器人机械手自校正模糊非奇异比例积分微分型快速终端滑模控制，Trans。仪器测量。控制，44，4，809-8192022 [34] 欧阳，Y。；Sun，C。；Dong，L.，基于Actor-critic学习的双臂机器人协调控制，具有规定的性能和未知的反冲滞后，ISA Trans。，126, 1-13, 2022 [35] 陈，X。；Xiang，R.，具有未知类回击滞后的非线性切换大系统的分散自适应模糊事件触发控制，国际。系统科学杂志。，53, 9, 1809-1829, 2022 ·Zbl 1492.93009号 [36] 刘，Y。；李，C。；江，D。；陈，B。；Sun，N。；曹毅。；陶，B。；Li，G.，基于GA-ELM神经网络和表面肌电图的不同负荷下手腕角度预测，Concurr。计算：实际。专家。，34, 3, 6574-6593, 2022 [37] 黄，B。；丁，X。；周浩，基于优化方法的分类极端学习机，神经计算，74，1-3，155-1632010 [38] Wan，M。；王，P。；Zhang，T.，基于证据极端学习机算法的日头光伏发电预测，能源，15，11，3882-38972022 [39] Wang，L。；郭毅。；范，M。；Li，X.，《使用相邻位置的测量值并结合极端学习机和AdaBoost算法进行风速预测》，能源代表，81508-15182022 [40] Lipu，M。；Hannan，M。；侯赛因，A。；萨阿德，M。；Ayob，A。；Uddin，M.，使用引力搜索算法估计锂离子电池充电状态的极端学习机模型，IEEE Trans。Ind.申请。，55, 4, 4225-4234, 2019 [41] Wong，K。；黄，W。；Vong，M.，使用极限学习机的汽车发动机怠速调节自适应神经跟踪控制，神经计算。申请。，32, 18, 14399-14409, 2020 [42] Yousefzadeh，M。；Kamel，R。；Mahdavi，J.，基于长短期记忆（LSTM）和极端学习机（ELM）丰富的深度学习的空中交通管理效率优化，J.大数据，8，1，1-26，2021 [43] 弗·维杰（F.Vijay）。；Kamatchi，V.，用于永磁同步电机调速的带模糊PI控制器的自适应ELM神经计算框架，软计算。，24, 14, 10963-10980, 2020 [44] 俄勒冈州维尔玛。；Peyada，K.，使用ELM网络进行飞机参数估计，Aircr。工程航空公司。技术。，92, 6, 895-907, 2020 [45] 李，S。；邵，Z。；Xu，P。；Yin，H.，带滞后回路的协调约束多柔性关节机械臂的鲁棒自适应控制，数学。问题。工程，2018年，2019年1-9月·兹比尔1426.93134 [46] 刘，G。；潘，Y。；Lam，K。；Liang，H.，非仿射纯反馈形式非线性多智能体系统的事件触发模糊自适应量化控制，模糊集与系统，416,7,27-462021·Zbl 1467.93194号 [47] 邓，X。；张，C。；Ge，Y.，具有未知控制方向和未知执行器故障的不确定严格反馈非线性系统的自适应神经网络动态表面控制，J.Franklin Inst.B，359，9，4054-4073，2022·Zbl 1491.93064号 [48] 赵，N。；张，M。；吴，B。；Xu，B.，具有输入约束的严格反馈非线性系统的新型规定性能控制器，ISA Trans。，132, 258-266, 2023 [49] 李毅。；唐，S。；Li，T.，MIMO非线性不确定系统的自适应模糊输出反馈控制，具有时变时滞和未知反鞭状滞后，神经计算，93，56-662012 [50] 唐，S。；李毅。；Li，T.，不确定非线性系统的自适应模糊输出反馈控制，未知类滞后反馈，Inform。科学。，198, 130-146, 2012 ·Zbl 1248.93101号 [51] Lin，W。；Qian，C.，非线性参数化系统的自适应控制：平滑反馈情况，IEEE Trans。自动。控制，47，8，1249-12662002·Zbl 1364.93399号 [52] Ge，S。；Hong，F。；Lee，T.，未知时滞非线性系统的自适应神经网络控制，IEEE Trans。自动。控制，48,112004-20102003·Zbl 1364.93392号 [53] X.Xu，Q.Yang，S.Li，一类时滞非线性系统的自适应RBF NN控制器设计，载：2006年中国控制会议，哈尔滨，2006年，第1118-1122页。 [54] 李，S。；Xu，X。；杨强，一类多时滞非线性系统的自适应神经网络控制器设计，中国石油大学学报。（《自然科学》编辑），2008年第32、1、138-141页 [55] Yang，Y。；Niu，Y.，非严格反馈非线性时滞系统的事件触发自适应神经反推控制，J.Franklin Inst.B，357，8，4624-46442020·Zbl 1437.93061号 [56] 胡，D。；李，J。；Niu，Y.，一类非线性参数时滞系统的自适应神经控制，IEEE Trans。神经网络。，16, 3, 625-635, 2005 [57] 法雷尔，J。；Polycarpou，M。；夏尔马，M。；Dong，W.，命令过滤backstepping，IEEE Trans。自动化。控制，54,1391-13952009·Zbl 1367.93382号 [58] Levant，A.，《高阶滑动模式、微分和输出反馈控制》，国际控制杂志，76，9-10，924-9412003·Zbl 1049.93014号 [59] 潘，J。；苏，Y。；Stepanenko，Y.，《金属切削机械系统的建模和鲁棒自适应控制》，美国控制会议，2001年。2001年会议记录，第2卷，2001年），1268-1273 [60] 唐，S。；Sheng，N.，一类具有未知时滞的不确定非线性系统的自适应模糊观测器反推控制，Int.J.Autom。计算。，7, 2, 236-246, 2010 [61] Gu，N。；王，D。；彭，Z。；Liu，L.，由多个虚拟领导人引导的不确定欠驱动无人机编队分布式控制机动，海洋工程，187，7，1-10，2019 [62] 吴琼。；王，X。；华，L。；Xia，M.，基于低通滤波器的分布式质量梁双摆起重机系统改进时间最优防振控制系统，Mech。系统。信号处理。，151, 9, 260-272, 2020 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。