输出误差约束的非线性系统的预定性能反步控制及应用
2021-04-12高红梅华长春阴良魁
燕山大学学报 2021年2期
高红梅,王 芳,*,华长春,宗 群,阴良魁
(1. 燕山大学 理学院, 河北 秦皇岛066004;2. 燕山大学 电气工程学院,河北 秦皇岛 066004;3. 天津大学 电气自动化与信息工程学院,天津,300072;4.中国科学院科技创新发展中心,北京 100190)
0 引言
随着控制理论的发展,非线性系统在实际工程中的应用越来越广泛,针对其控制的研究也取得了丰富的研究成果[1-6]。而不确定参数、外界干扰等的影响是控制实际工程系统时必须要考虑的因素,常用的方法有滑模控制[7]、干扰观测器[8-11]、智能控制[12-14]等。
许多工程系统,如飞行器系统、轧机系统、电机系统等除了需要考虑控制系统的稳态性能方面的要求,同时要考虑暂态性能的要求。预定性能控制解决了这个问题[15-17]。文献[15]针对带有干扰的单输入单输出反馈线性化系统设计了预设性能控制器。文献[16]进一步将研究成果推广到多输入多输出反馈线性化系统。针对一类单输入单输出非线性系统,文献[17]在误差转换的基础上,设计了预定性能控制器,但是控制器设计较为复杂。针对未知控制增益下的不确定非线性系统,文献[18]结合反步控制和神经网络设计了预定性能控制器。文献[19]考虑状态和输入受限的非线性系统,结合反步控制,设计了预定性能反步控制器。文献[20]针对单输入单输出严反馈系统,提出了输出反馈预定性能控制策略,但是,没有考虑外界干扰和执行器故障。文献[21]考虑了执行故障影响下非严格反馈系统的容错控制问题,基于模糊逻辑、反步控制和有限时间控制,设计了实现系统半全局有限时间稳定的容错控制器。……
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