New Design to Adaptive Neural Asymptotic Tracking Control for a Class of Uncertain Stochastic Nonlinear Systems With Unknown Input Constraints

2025年8月1日·
Yiyun Liu
,
Le Gao
杨树国
杨树国
朱善良
朱善良
,
Ming‐Xin Wang
,
Li‐Hong Sun
,
De‐Yu Duan
,
Yu‐Qun Han
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摘要
In this paper, we present a new scheme to design an adaptive neural backstepping tracking controller for a class of stochastic nonlinear systems with unknown input constraints including saturation and dead-zone. The control design is achieved by using certain auxiliary techniques. More specifically, some piecewise injective differential functions are constructed to approximate these nonlinearity constraints with a bounded approximation error. A new dimension reduction inequality related the norm of basis vectors of radial basis functions is established to design the virtual signals. Some negative power exponential functions and the inverse functions of the above injective differentiable functions are introduced to design the adaptive laws and controller, respectively. These techniques can enlarge the nonlinear systems currently studied by backstepping approach and neural networks. Furthermore, it is shown that all the signals in the closed-loop system are semi-globally uniformly, ultimately bounded in probability and the tracking error converges to zero. Meanwhile, the effectiveness of the proposed controller is demonstrated in the simulation study.
类型
出版物
International Journal of Adaptive Control and Signal Processing
publications
Authors
Authors
杨树国
Authors
正教授
教授,博士生导师,哈尔滨工业大学博士后。数据科学与信息技术研究中心主任,人工智能海洋技术场景化应用山东省工程研究中心主任,青岛市人工智能海洋技术创新中心主任,青岛科技大学数学与交叉研究院院长。美国佐治亚理工学院高级访问学者、香港中文大学高级访问学者、北京交通大学高级访问学者;山东省数学会常务理事、山东省应用统计学会常务理事、人工智能海洋学专业委员会常务委员。近年来,主持或参与国家自然科学基金、国防科工委、电子工业部、省自然基金、省重点科研计划、省高校科研计划、省优秀中青年科学家基金、青岛市科技发展计划项目等各级各类科研项目40多项。
朱善良
Authors
正教授
博士,教授,硕士生导师,人工智能技术海洋场景化应用山东省工程研究中心副主任,青岛市人工智能海洋技术创新中心副主任,青岛科技大学数学与交叉研究院副院长。山东赛区数学建模竞赛专家组成员、山东省数学会理事、山东省应用统计学会理事、人工智能海洋学专业委员会委员。近年来,主持或参与国家自然科学基金、省自然基金、省教改项目等各类教学科研项目20多项,在国内外期刊发表学术论文80余篇,其中被SCI、EI检索70余篇,参编教材1部。指导学生参加全国大学生数学建模竞赛、中国研究生数学建模竞赛、美国大学生数学建模竞赛等各类竞赛获国家一等奖9项、国家二等奖29项、国家三等奖13项、山东省一等奖37项、山东省二等奖12项、山东省三等奖7项。指导本科生参加国家大学生创新计划项目4项。