基于反步法非线性纯反馈系统的控制器设计
2018-03-20贾付金
计算机应用 2018年1期
贾付金,蒋 沅
(南昌航空大学 信息工程学院,南昌 330000)(*通信作者电子邮箱3394044951@qq.com)
0 引言
与一般非线性系统如下三角系统或者严格反馈非线性系统相比较,非线性纯反馈系统[1-2]是更一般的系统,更能反映实际事物的情况,因此近几年来受到广泛的关注,成为研究的热门。
1991年Kanellakopoulos等[3]较早地提出并研究了一类纯反馈非线性控制问题,按照反步法的思想,经过坐标变换,给出了严格反馈系统全局调节和全局跟踪的自适应控制器设计方法。然而,由于纯反馈非线性系统存在非仿射函数,这给控制器的设计带来了困难,也因此传统适合于严格反馈的非线性系统的控制器设计方法很难直接用于解决纯反馈非线性系统的控制问题。在文献[3]的基础上,Seto等[4]针对一类纯反馈系统控制,在没有使用任何状态变换的情况下,基于自适应理论[5-7],设计出了使得系统全局调节和全局跟踪的控制器设计方法,但是该方法不能保证系统全局有界,然而,系统全局有界又是控制理论最基本的要求。为此,刘勇华[8]研究了纯反馈系统的跟踪问题,提出了一种新的坐标变换,利用反步法,递推出了可使跟踪误差渐近的稳定和全局信号有界的控制器;但是根据文献[9-10]可知,纯反馈系统会存在状态的非仿射性函数和控制输入的非仿射性函数,刘勇华[8]只解决了状态存在的非仿射结构,而没有解决控制输入的非仿射性问题。于是,曾喆昭等[11]针对一类单输入单输出非仿射性非线性系统,结合滑模控制方法[12-13],提出了一种自学习滑膜抗扰控制,最终可使得系统跟踪误差渐近稳定和全局有界;……
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