王晓丽 孙晓莉 王谞衡

甘肃机电职业技术学院 甘肃 天水 741001

1 绪论

1.1 课题背景及意义

二十世纪六十年控制论提出以后，其在军工以及航空等领域均具有很大的帮助[1]，所以各个国家均对这一理论的研究十分看重，在此之前，自适应方面主要还是以对线性的讨论为主，接着人们对于这种可以近似化简的线性系统的控制进行了优化，一直到现在，针对那些更加繁杂的系统，提出了更加复杂的控制办法，Backstepping算法就是其中之一。

1.2 研究现状

在最近几年，backstepping自适应控制成为自适应控制理论和应用方面的前沿课题之一，尤其是在对线性以及某些非线性系统的问题的处理上，backstepping算法在改善过度品质方面拥有着较大的潜力，backstepping算法自适应控制的应用不仅在航天领域中，更是在电机控制、船舶控制、机器人控制、液压控制等许多工业控制领域均在国内外有着大量报道。

在国内，刘勇、卜仁祥等人针对船舶航迹控制模型的非线性特性，研究无外界干扰是船舶的运动数学模型，对航向偏差进行设计，利用backstepping方法和李雅普诺夫直接法设计出直线航迹控制器，可以使船舶航向偏差和航迹偏差很快的稳定在平衡点航迹偏差几乎没有抖震，说明利用backstepping算法设计的船舶航向自适应控制器航迹跟踪控制效果理想[2]。

赵越南、刘志远则在分析车辆纵向动力学模型和轮胎的动力学模型的基础上，建立了车辆非线性模型，将跟踪问题转换为镇定问题，引入跟踪误差和误差积分项，应用backstepping（反向递推）算法，将其与被控对象的动力学模型共同建立新的被控对象模型，最终得到系统的状态反馈控制率[3]。……