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基于觀測器的電動(dòng)車永磁同步電機(jī)系統(tǒng)誤差補(bǔ)償控制方法與流程

文檔序號:12488925閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.基于觀測器的電動(dòng)車永磁同步電機(jī)系統(tǒng)誤差補(bǔ)償控制方法,其特征在于,包括如下步驟:

a建立考慮鐵損的永磁同步電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型:

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mrow> <mi>d</mi> <mi>&Theta;</mi> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mi>&omega;</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mrow> <mi>d</mi> <mi>&omega;</mi> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>n</mi> <mi>p</mi> </msub> <msub> <mi>&lambda;</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>M</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mi>J</mi> </mfrac> <msub> <mi>i</mi> <mrow> <mi>o</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mi>T</mi> <mi>L</mi> </msub> <mi>J</mi> </mfrac> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>di</mi> <mrow> <mi>o</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>R</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <msub> <mi>i</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mi>R</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <msub> <mi>i</mi> <mrow> <mi>o</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>n</mi> <mi>p</mi> </msub> <msub> <mi>L</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <msub> <mi>&omega;i</mi> <mrow> <mi>o</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>n</mi> <mi>p</mi> </msub> <msub> <mi>&lambda;</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>M</mi> </mrow> </msub> </mrow> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mi>&omega;</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>di</mi> <mi>q</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mi>R</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <msub> <mi>i</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <msub> <mi>R</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <msub> <mi>i</mi> <mrow> <mi>o</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <msub> <mi>u</mi> <mi>q</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>di</mi> <mrow> <mi>o</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>R</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <msub> <mi>i</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mi>R</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <msub> <mi>i</mi> <mrow> <mi>o</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>n</mi> <mi>p</mi> </msub> <msub> <mi>L</mi> <mi>q</mi> </msub> </mrow> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <msub> <mi>&omega;i</mi> <mrow> <mi>o</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>di</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mi>R</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <msub> <mi>i</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <msub> <mi>R</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <msub> <mi>i</mi> <mrow> <mi>o</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <msub> <mi>u</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

定義Θ表示電機(jī)角位置,ω表示電機(jī)角速度,np表示極對數(shù),J表示轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,TL表示負(fù)載轉(zhuǎn)矩;id和iq表示d-q軸定子電流;ud和uq表示d-q軸定子電壓;iod和ioq表示d-q軸勵(lì)磁電流分量;Ld和Lq表示d-q軸電感;Lld和Llq表示d-q軸漏感;Lmd和Lmq表示d-q軸勵(lì)磁電感;R1和Rc表示定子電阻和鐵心損耗電阻;λPM是轉(zhuǎn)子永磁體的勵(lì)磁磁通;

為簡化考慮鐵損的永磁同步電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,定義新的變量:

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mi>&Theta;</mi> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mi>&omega;</mi> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>i</mi> <mrow> <mi>o</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>i</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>5</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>i</mi> <mrow> <mi>o</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>6</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>i</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>a</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>n</mi> <mi>p</mi> </msub> <msub> <mi>&lambda;</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>M</mi> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>n</mi> <mi>p</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> <msub> <mi>b</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>R</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> </mfrac> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>b</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>n</mi> <mi>p</mi> </msub> <msub> <mi>L</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>,</mo> <msub> <mi>b</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>n</mi> <mi>p</mi> </msub> <msub> <mi>&lambda;</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>M</mi> </mrow> </msub> </mrow> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>,</mo> <msub> <mi>b</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mi>R</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>,</mo> <msub> <mi>b</mi> <mn>5</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>R</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> </mfrac> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>c</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> </mfrac> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>;</mo> </mrow>

則考慮鐵損的永磁同步電機(jī)的動(dòng)態(tài)模型表示為:

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b根據(jù)命令濾波技術(shù)和自適應(yīng)反步法原理,設(shè)計(jì)一種基于觀測器的電動(dòng)車永磁同步電機(jī)系統(tǒng)誤差補(bǔ)償控制方法,模型簡化為兩個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng),即由狀態(tài)變量x1,x2,x3和控制輸入uq組成的子系統(tǒng)以及由狀態(tài)變量x4,x5,x6和控制輸入ud組成的子系統(tǒng);

假設(shè)f(Z)在緊集ΩZ中是一個(gè)連續(xù)的函數(shù),對于任意的常數(shù)ε>0,總是有一個(gè)模糊邏輯系統(tǒng)WTS(Z)滿足:式中,輸入向量q是模糊輸入維數(shù),Rq為實(shí)數(shù)向量集,W=[W1,...,Wl]T∈Rl是模糊權(quán)向量,模糊節(jié)點(diǎn)數(shù)l為正整數(shù),且l>1,Rl為實(shí)數(shù)向量集,S(Z)=[s1(Z),...,sl(Z)]T∈Rl為基函數(shù)向量,通常選取基函數(shù)si(Z)為如下的高斯函數(shù):

其中,μi=[μi1,...,μiq]T是Gaussian函數(shù)分布曲線的中心位置,而ηi則為其寬度;

定義命令濾波器為:

其中,均為命令濾波器的輸出信號,αu為命令濾波器的輸入信號,u=1,2,3,5;如果輸入信號αu對于所有的t≥0,使得以及成立,其中,ρ1和ρ2均為正常數(shù);同時(shí)則可得出,對任意的常數(shù)μ>0,存在ωn>0且ζ∈(0,1],使得是有界的;

定義跟蹤誤差變量為

定義xd為期望的速度信號;虛擬控制信號α1235為命令濾波器的輸入信號;x1,c,x2,c,x3,c,x5,c為命令濾波器的輸出;kn為正的設(shè)計(jì)參數(shù),n=1,2,...6;

控制方法中每一步都會選取一個(gè)合適Lyapunov函數(shù)構(gòu)建一個(gè)虛擬控制函數(shù)或者真實(shí)的控制律;控制方法具體包括以下步驟:

b.0降維觀測器的設(shè)計(jì)

根據(jù)微分方程其中,定義S2(Z)=φ2(Z),則由萬能逼近定理可知,對于光滑函數(shù)f2(Z),給定ε2≥0,存在模糊邏輯系統(tǒng)θ2*Tφ2(Z),使得f2(Z)=θ2*Tφ2(Z)+δ2(Z),其中,δ2(Z)表示逼近誤差,并滿足不等式|δ2(Z)|≤ε2,則

所以,降維觀測器設(shè)計(jì)為:

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mover> <mover> <mi>x</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>g</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>y</mi> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mover> <mover> <mi>x</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>g</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>y</mi> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mi>&phi;</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>Z</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mover> <mi>y</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>;</mo> </mrow>

將降維觀測器簡化為:

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mover> <mover> <mi>x</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mo>=</mo> <mi>A</mi> <mi>x</mi> <mo>+</mo> <mi>G</mi> <mi>y</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>Bx</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>+</mo> <mover> <mi>&omega;</mi> <mo>^</mo> </mover> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mover> <mi>y</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>=</mo> <msup> <mi>C</mi> <mi>T</mi> </msup> <mover> <mi>x</mi> <mo>^</mo> </mover> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,x=[x1,x2]T,為x的估計(jì)值,B=[0,1]T,的估計(jì)值,G=[g1,g2]T是降維觀測器的增益矢量,C=[1,0]T,是系統(tǒng)輸出y的估計(jì)值;定義為觀測器誤差,則系統(tǒng)觀測器的誤差表達(dá)式為:其中,ε=[0,ε2]T,

假設(shè)存在矩陣QT=Q>0,則存在正定矩陣PT=P>0,使得ATP+PA=-Q;選取Lyapunov函數(shù)V0=eTPe,對V0求導(dǎo),得到由楊氏不等式得,將其代入上式,可得:

<mrow> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>0</mn> </msub> <mo>&le;</mo> <mo>-</mo> <msup> <mi>e</mi> <mi>T</mi> </msup> <mi>Q</mi> <mi>e</mi> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>e</mi> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>P</mi> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&epsiv;</mi> <mn>2</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>P</mi> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

b.1根據(jù)微分方程對z1求導(dǎo)可得誤差動(dòng)態(tài)方程:定義命令濾波補(bǔ)償后的跟蹤誤差信號為:v1=z11;選擇Lyapunov函數(shù):對V1求導(dǎo)得:

<mrow> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>e</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mi>d</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>&xi;</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>&lsqb;</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&alpha;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>&alpha;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>e</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mi>d</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>&xi;</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>1</mn> </msub> <mo>&rsqb;</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>5</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

利用楊氏不等式,有

構(gòu)建虛擬控制信號α1

定義補(bǔ)償誤差

其中,ξ(0)=0,||ξn||是有界的,有常數(shù)μ>0,

按照公式(6)、公式(7)和公式(8),將公式(5)改寫為:

<mrow> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>1</mn> </msub> <mo>&le;</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </msub> <msubsup> <mi>v</mi> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>v</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>e</mi> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>9</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

b.2根據(jù)微分方程對z2求導(dǎo)可得誤差動(dòng)態(tài)方程:定義命令濾波補(bǔ)償后的跟蹤誤差信號為:v2=z22

選擇Lyapunov函數(shù):常數(shù)r1>0,對V2求導(dǎo)得:

<mrow> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>&le;</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </msub> <msubsup> <mi>v</mi> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>+</mo> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&alpha;</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> <mo>)</mo> <mo>+</mo> <msub> <mi>&alpha;</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mrow> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mi>T</mi> </msup> <msub> <mi>&phi;</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>(</mo> <mi>Z</mi> <mo>)</mo> <mo>-</mo> <msup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mi>T</mi> </msup> <msub> <mi>&phi;</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>(</mo> <mi>Z</mi> <mo>)</mo> <mo>+</mo> <msub> <mi>g</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>e</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>&xi;</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>e</mi> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <mfrac> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>v</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>&phi;</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>(</mo> <mi>Z</mi> <mo>)</mo> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>10</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

利用楊氏不等式,有:

選取自適應(yīng)律

其中,常數(shù)m1>0;

構(gòu)建虛擬控制信號α2

定義補(bǔ)償信號

根據(jù)楊氏不等式,同時(shí)按照公式(11)、(12)和(13)將公式(10)改寫為:

<mrow> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>&le;</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </msub> <msubsup> <mi>v</mi> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>-</mo> <msub> <mi>k</mi> <mn>2</mn> </msub> <msubsup> <mi>v</mi> <mn>2</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>v</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <msub> <mi>m</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>e</mi> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>14</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

b.3根據(jù)微分方程對z3求導(dǎo)可得誤差動(dòng)態(tài)方程:定義命令濾波補(bǔ)償后的跟蹤誤差信號為:v3=z33;

選擇Lyapunov函數(shù):對V3求導(dǎo)可得:

<mrow> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>3</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>3</mn> </msub> <msub> <mover> <mi>v</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>3</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>3</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mrow> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>&xi;</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>3</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>&lsqb;</mo> <msub> <mi>f</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>b</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mrow> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>&xi;</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>3</mn> </msub> <mo>&rsqb;</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>15</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,f3(Z)=-b1x3+b2x2x5+b3x2,根據(jù)萬能逼近定理可知,對于光滑函數(shù)f3(Z),給定ε3≥0,存在模糊邏輯系統(tǒng)W3TS3(Z),使得f3(Z)=W3TS3(Z)+δ3(Z),其中,δ3(Z)表示逼近誤差,并滿足|δ3(Z)|≤ε3;從而有:

<mrow> <msub> <mi>v</mi> <mn>3</mn> </msub> <msub> <mi>f</mi> <mn>3</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>Z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&le;</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mn>2</mn> <msubsup> <mi>l</mi> <mn>3</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> </mfrac> <msubsup> <mi>v</mi> <mn>3</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msub> <mi>W</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>S</mi> <mn>3</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mi>S</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>v</mi> <mn>3</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </mfrac> <msubsup> <mi>l</mi> <mn>3</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <msubsup> <mi>&epsiv;</mi> <mn>3</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>16</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,||W3||為向量W3的范數(shù),常數(shù)l3>0;

構(gòu)建虛擬控制信號α3

定義補(bǔ)償誤差

按照公式(16)、(17)和(18)將公式(15)改寫為:

<mrow> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>3</mn> </msub> <mo>&le;</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>3</mn> </munderover> <msub> <mi>k</mi> <mi>i</mi> </msub> <msubsup> <mi>v</mi> <mi>i</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <msub> <mi>b</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>v</mi> <mn>3</mn> </msub> <msub> <mi>v</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mn>2</mn> <msubsup> <mi>l</mi> <mn>3</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> </mfrac> <msubsup> <mi>v</mi> <mn>3</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msub> <mi>W</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <mover> <mi>W</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>)</mo> </mrow> <msubsup> <mi>S</mi> <mn>3</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mi>S</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>l</mi> <mn>3</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>&epsiv;</mi> <mn>3</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>e</mi> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <mfrac> <msub> <mi>m</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>19</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

b.4根據(jù)微分方程對z4求導(dǎo)可得誤差動(dòng)態(tài)方程:定義命令濾波補(bǔ)償后的跟蹤誤差信號為:v4=z44;

選擇Lyapunov函數(shù):對V4求導(dǎo)可得:

<mrow> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>4</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>3</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>4</mn> </msub> <msub> <mover> <mi>v</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>4</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>3</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>4</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>4</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mrow> <mn>3</mn> <mo>,</mo> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>&xi;</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>4</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>3</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>4</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>f</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>c</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>u</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mrow> <mn>3</mn> <mo>,</mo> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>&xi;</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>4</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>20</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,f4(Z)=b4x4+b5x3,根據(jù)萬能逼近定理,對于光滑函數(shù)f4(Z),給定ε4≥0,存在模糊邏輯系統(tǒng)W4TS4(Z),使得f4(Z)=W4TS4(Z)+δ4(Z),其中,δ4(Z)表示逼近誤差,并滿足|δ4(Z)|≤ε4;從而有:

<mrow> <msub> <mi>v</mi> <mn>4</mn> </msub> <msub> <mi>f</mi> <mn>4</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>Z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&le;</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mn>2</mn> <msubsup> <mi>l</mi> <mn>4</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> </mfrac> <msubsup> <mi>v</mi> <mn>4</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msub> <mi>W</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <msup> <msub> <mi>S</mi> <mn>4</mn> </msub> <mi>T</mi> </msup> <msub> <mi>S</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>v</mi> <mn>4</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </mfrac> <msubsup> <mi>l</mi> <mn>4</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <msubsup> <mi>&epsiv;</mi> <mn>4</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>21</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,||W4||為向量W4的范數(shù),常數(shù)l4>0;

構(gòu)建真實(shí)控制率uq

定義補(bǔ)償誤差

按照公式(21)、(22)和(23),將公式(20)改寫為:

<mrow> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>4</mn> </msub> <mo>&le;</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>4</mn> </munderover> <msub> <mi>k</mi> <mi>i</mi> </msub> <msubsup> <mi>v</mi> <mi>i</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>3</mn> </mrow> <mn>4</mn> </munderover> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mn>2</mn> <msubsup> <mi>l</mi> <mi>j</mi> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> </mfrac> <msubsup> <mi>v</mi> <mi>j</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msub> <mi>W</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <mover> <mi>W</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>)</mo> </mrow> <msubsup> <mi>S</mi> <mi>j</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mi>S</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>y</mi> <mo>=</mo> <mn>3</mn> </mrow> <mn>4</mn> </munderover> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>l</mi> <mi>y</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>&epsiv;</mi> <mi>y</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>e</mi> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <mfrac> <msub> <mi>m</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>24</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

b.5根據(jù)微分方程對z5求導(dǎo)可得誤差動(dòng)態(tài)方程:定義命令濾波補(bǔ)償后的跟蹤誤差信號為:v5=z55

選擇Lyapunov函數(shù):對V5求導(dǎo)可得:

<mrow> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>5</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>4</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>5</mn> </msub> <msub> <mover> <mi>v</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>5</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>4</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>5</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>5</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>&xi;</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>5</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>4</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>5</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>f</mi> <mn>5</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>b</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mn>6</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>&xi;</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>5</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>25</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,根據(jù)萬能逼近定理,對于光滑函數(shù)f5(Z),給定ε5≥0,存在模糊邏輯系統(tǒng)W5TS5(Z),使得f5(Z)=W5TS5(Z)+δ5(Z),其中,δ5(Z)表示逼近誤差,并滿足|δ5(Z)|≤ε5;從而有:

<mrow> <msub> <mi>v</mi> <mn>5</mn> </msub> <msub> <mi>f</mi> <mn>5</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>Z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&le;</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mn>2</mn> <msubsup> <mi>l</mi> <mn>5</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> </mfrac> <msubsup> <mi>v</mi> <mn>5</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msub> <mi>W</mi> <mn>5</mn> </msub> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <msup> <msub> <mi>S</mi> <mn>5</mn> </msub> <mi>T</mi> </msup> <msub> <mi>S</mi> <mn>5</mn> </msub> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>v</mi> <mn>5</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </mfrac> <msubsup> <mi>l</mi> <mn>5</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <msubsup> <mi>&epsiv;</mi> <mn>5</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>26</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,||W5||為向量W5的范數(shù),常數(shù)l5>0;

構(gòu)建虛擬控制信號α5

定義補(bǔ)償誤差

按照公式(26)、(27)和(28),將公式(25)改寫為:

<mrow> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>5</mn> </msub> <mo>&le;</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>5</mn> </munderover> <msub> <mi>k</mi> <mi>i</mi> </msub> <msubsup> <mi>v</mi> <mi>i</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <msub> <mi>b</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>v</mi> <mn>5</mn> </msub> <msub> <mi>v</mi> <mn>6</mn> </msub> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>3</mn> </mrow> <mn>5</mn> </munderover> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mn>2</mn> <msubsup> <mi>l</mi> <mi>j</mi> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> </mfrac> <msubsup> <mi>v</mi> <mi>j</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msub> <mi>W</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <mover> <mi>W</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>)</mo> </mrow> <msubsup> <mi>S</mi> <mi>j</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mi>S</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>y</mi> <mo>=</mo> <mn>3</mn> </mrow> <mn>5</mn> </munderover> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>l</mi> <mi>y</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>&epsiv;</mi> <mi>y</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>e</mi> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <mfrac> <msub> <mi>m</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>29</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

b.6根據(jù)微分方程對z6求導(dǎo)可得誤差動(dòng)態(tài)方程:定義命令濾波補(bǔ)償后的跟蹤誤差信號為:v6=z66;

選擇Lyapunov函數(shù):對V6求導(dǎo)可得:

<mrow> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>6</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>5</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>6</mn> </msub> <msub> <mover> <mi>v</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>6</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>5</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>6</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>6</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mrow> <mn>5</mn> <mo>,</mo> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>&xi;</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>6</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>5</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>6</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>f</mi> <mn>6</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>c</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>u</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>x</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mrow> <mn>5</mn> <mo>,</mo> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>&xi;</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>6</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>30</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,f6=b4x6+b5x5,根據(jù)萬能逼近定理,對于光滑函數(shù)f6(Z),給定ε6≥0,存在模糊邏輯系統(tǒng)W6TS6(Z),使得f6(Z)=W6TS6(Z)+δ6(Z),其中,δ6(Z)表示逼近誤差,并滿足|δ6(Z)|≤ε6;從而有:

<mrow> <msub> <mi>v</mi> <mn>6</mn> </msub> <msub> <mi>f</mi> <mn>6</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>Z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&le;</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mn>2</mn> <msubsup> <mi>l</mi> <mn>6</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> </mfrac> <msubsup> <mi>v</mi> <mn>6</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msub> <mi>W</mi> <mn>6</mn> </msub> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <msup> <msub> <mi>S</mi> <mn>6</mn> </msub> <mi>T</mi> </msup> <msub> <mi>S</mi> <mn>6</mn> </msub> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>v</mi> <mn>6</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </mfrac> <msubsup> <mi>l</mi> <mn>6</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <msubsup> <mi>&epsiv;</mi> <mn>6</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>31</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,||W6||為向量W6的范數(shù),常數(shù)l6>0;

構(gòu)建真實(shí)控制律ud

定義補(bǔ)償誤差

按照公式(31)、公式(32)和公式(33),將公式(30)改寫為:

<mrow> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>6</mn> </msub> <mo>&le;</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>6</mn> </munderover> <msub> <mi>k</mi> <mi>i</mi> </msub> <msubsup> <mi>v</mi> <mi>i</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>3</mn> </mrow> <mn>6</mn> </munderover> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mn>2</mn> <msubsup> <mi>l</mi> <mi>j</mi> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> </mfrac> <msubsup> <mi>v</mi> <mi>j</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msub> <mi>W</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <mover> <mi>W</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>)</mo> </mrow> <msubsup> <mi>S</mi> <mi>j</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mi>S</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>y</mi> <mo>=</mo> <mn>3</mn> </mrow> <mn>6</mn> </munderover> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>l</mi> <mi>y</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>&epsiv;</mi> <mi>y</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>e</mi> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <mfrac> <msub> <mi>m</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>34</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

c對建立的基于觀測器的電動(dòng)車永磁同步電機(jī)系統(tǒng)誤差補(bǔ)償控制方法進(jìn)行穩(wěn)定性分析

定義W=max{||W3||2,||W4||2,||W5||2,||W6||2},為W的估計(jì)值,構(gòu)建Lyapunov函數(shù)為:對V求導(dǎo)可得:

<mrow> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mo>&le;</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>6</mn> </munderover> <msub> <mi>k</mi> <mi>i</mi> </msub> <msubsup> <mi>v</mi> <mi>i</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>3</mn> </mrow> <mn>6</mn> </munderover> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>l</mi> <mi>j</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>&epsiv;</mi> <mi>j</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>e</mi> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <msub> <mi>m</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>r</mi> </mfrac> <mover> <mi>W</mi> <mo>^</mo> </mover> <mrow> <mo>(</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>y</mi> <mo>=</mo> <mn>3</mn> </mrow> <mn>6</mn> </munderover> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mn>2</mn> <msubsup> <mi>l</mi> <mi>y</mi> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> </mfrac> <msubsup> <mi>rv</mi> <mi>y</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <msubsup> <mi>S</mi> <mi>y</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mi>S</mi> <mi>y</mi> </msub> <mo>-</mo> <mover> <mover> <mi>W</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>35</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,常數(shù)r>0;選擇相應(yīng)的自適應(yīng)律

<mrow> <mover> <mover> <mi>W</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>y</mi> <mo>=</mo> <mn>3</mn> </mrow> <mn>6</mn> </munderover> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mn>2</mn> <msubsup> <mi>l</mi> <mi>y</mi> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> </mfrac> <msubsup> <mi>rv</mi> <mi>y</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <msubsup> <mi>S</mi> <mi>y</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mi>S</mi> <mi>y</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>m</mi> <mover> <mi>W</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>36</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,常數(shù)m>0;

按照公式(36),將公式(35)改寫為:

<mrow> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mo>&le;</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>6</mn> </munderover> <msub> <mi>k</mi> <mi>i</mi> </msub> <msubsup> <mi>v</mi> <mi>i</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>3</mn> </mrow> <mn>6</mn> </munderover> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>l</mi> <mi>j</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>&epsiv;</mi> <mi>j</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>e</mi> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <msub> <mi>m</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mi>m</mi> <mi>r</mi> </mfrac> <msup> <mover> <mi>W</mi> <mo>~</mo> </mover> <mi>T</mi> </msup> <mover> <mi>W</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>37</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

同樣,再由楊氏不等式可得:

<mrow> <mfrac> <msub> <mi>m</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>&le;</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mi>m</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mn>2</mn> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <msub> <mi>m</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mn>2</mn> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>,</mo> <mfrac> <mi>m</mi> <mi>r</mi> </mfrac> <msup> <mover> <mi>W</mi> <mo>~</mo> </mover> <mi>T</mi> </msup> <mover> <mi>W</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>&le;</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <mi>m</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>r</mi> </mrow> </mfrac> <msup> <mover> <mi>W</mi> <mo>~</mo> </mover> <mi>T</mi> </msup> <mover> <mi>W</mi> <mo>~</mo> </mover> <mo>+</mo> <mfrac> <mi>m</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>r</mi> </mrow> </mfrac> <msup> <mi>W</mi> <mi>T</mi> </msup> <mi>W</mi> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>38</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

按照公式(38),將公式(37)改寫為:

<mrow> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mover> <mi>V</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mo>&le;</mo> <mo>-</mo> <msup> <mi>e</mi> <mi>T</mi> </msup> <mi>Q</mi> <mi>e</mi> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>9</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>e</mi> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>P</mi> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&epsiv;</mi> <mn>2</mn> <mn>3</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>P</mi> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mi>m</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mn>2</mn> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <msubsup> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>6</mn> </munderover> <msub> <mi>k</mi> <mi>i</mi> </msub> <msubsup> <mi>v</mi> <mi>i</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>3</mn> </mrow> <mn>6</mn> </munderover> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>l</mi> <mi>j</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>&epsiv;</mi> <mi>j</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mfrac> <msub> <mi>m</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mn>2</mn> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mfrac> <mi>m</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>r</mi> </mrow> </mfrac> <msup> <mover> <mi>W</mi> <mo>~</mo> </mover> <mi>T</mi> </msup> <mover> <mi>W</mi> <mo>~</mo> </mover> <mo>+</mo> <mfrac> <mi>m</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>r</mi> </mrow> </mfrac> <msup> <mi>W</mi> <mi>T</mi> </msup> <mi>W</mi> <mo>&le;</mo> <mo>-</mo> <mi>a</mi> <mi>V</mi> <mo>+</mo> <mi>b</mi> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>39</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,

<mrow> <mi>a</mi> <mo>=</mo> <mi>min</mi> <mo>{</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>&lambda;</mi> <mi>min</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>Q</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mfrac> <mn>9</mn> <mn>4</mn> </mfrac> </mrow> <mrow> <msub> <mi>&lambda;</mi> <mi>max</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>P</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <msub> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <msub> <mi>k</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <msub> <mi>k</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <msub> <mi>k</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <msub> <mi>k</mi> <mn>5</mn> </msub> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <msub> <mi>k</mi> <mn>6</mn> </msub> <mn>2</mn> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>P</mi> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mi>m</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mn>2</mn> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <mi>r</mi> <mfrac> <mi>m</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>r</mi> </mrow> </mfrac> <mo>}</mo> <mo>,</mo> </mrow>

<mrow> <mi>b</mi> <mo>=</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>P</mi> <mo>|</mo> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>&epsiv;</mi> <mn>2</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>3</mn> </mrow> <mn>6</mn> </munderover> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>l</mi> <mi>i</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>&epsiv;</mi> <mi>i</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mfrac> <msub> <mi>m</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mn>2</mn> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <msubsup> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mi>m</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>r</mi> </mrow> </mfrac> <msup> <mi>W</mi> <mi>T</mi> </msup> <mi>W</mi> <mo>;</mo> </mrow>

其中,λmin(Q)為Q的最小特征值,λmax(P)為P的最大特征值;

因此可得:

<mrow> <mi>V</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&le;</mo> <mo>&lsqb;</mo> <mi>V</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mfrac> <mi>b</mi> <mi>a</mi> </mfrac> <mo>&rsqb;</mo> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mi>a</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msup> <mo>+</mo> <mfrac> <mi>b</mi> <mi>a</mi> </mfrac> <mo>&le;</mo> <mi>V</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mfrac> <mi>b</mi> <mi>a</mi> </mfrac> <mo>,</mo> <mo>&ForAll;</mo> <mi>t</mi> <mo>&GreaterEqual;</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>40</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,t0為t的初值;

因此vn是有界的,因?yàn)閃是常數(shù),所以是有界的,又因?yàn)閦n=vnn,||ξn||是有界的,因此zn也是有界的,n=1,2,...,6;因此x(t)和其他所有控制信號在任何時(shí)間段內(nèi)都是有界的;由公式(40)可得:

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