非线性不确定系统的backstepping模糊自适应输出反馈控制

针对状态不可测的严格反馈或纯反馈单输入单输出非线性不确定系统、单输入单输出非线性不确定时滞系统、多输入多输出非线性不确定系统、多输入多输出非线性不确定时滞系统、非线性互联不确定系统和时滞系统，结合模糊自适应控制、backstepping自适应控制和非线性鲁棒控制的方法和理论，研究模糊状态观测器的设计方法，提出基于状态观测器的backstepping模糊自适应输出反馈控制的策略和方法；给出模糊闭环系统的稳定性、收敛性的证明，获得高水平的理论研究成果。这对于促进非线性模糊自适应控制理论的发展有着重要的意义，为研究复杂工业过程的控制提供新的方法和理论依据。

该项目针对不满足匹配条件、且状态不可测的单输入单输出不确定系统、多输入多输出非线性不确定系统和互联非线性不确定大系统，考虑系统存在时滞、未建模动态、未知控制方向、非线性死区、执行器故障和随机干扰等条件下，应用模糊逻辑系统或神经网络对不确定非线性系统进行建模或辨识，在此基础上，研究了模糊状态观测器的设计问题，提出了模糊状态观测器、模糊滤波观测器及高增益观测器的设计方法。.基于所建立的模糊状态观测器，应用backstepping设计、鲁棒控制设计和容错控制设计等方法和理论，分别提出了严格反馈和纯反馈不确定非线性系统的模糊自适应输出控制方法；具有为建模动态的严格反馈和纯反馈不确定非线性系统的模糊自适应输出控制方法；具有死区的严格反馈和纯反馈不确定非线性系统的模糊自适应输出控制方法；具有执行器故障的严格反馈和纯反馈不确定非线性系统的模糊自适应输出控制方法；严格反馈和纯反馈不确定非线性随机系统的模糊自适应输出反馈控制方法；给出了以上各种模糊闭环系统的稳定性和收敛性证明及计算机仿真验证。.本项目研究的成果在IEEE会刊：《IEEE Transactions on Fuzzy systems》、《IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics》、《IEEE Transactions on Neural Networks》和《IEEE Transactions on Control Systems Technology》上发表论文（含录用）23篇； 在《Fuzzy Sets and Systems 》、《Information Sciences》、《International Journal of Robust nonlinear control》、《IET Control Theory & Applications》、《International Journal of Systems Science》、 《International Journal of Adaptive Control and Signal Processing》等国际杂志上发表(含录用)学术论文60篇，在国际会议及国内重要杂志上发表43篇, 部分成果获得了教育部中国高校自然科学奖一等奖。