相互接続された非線形システムにおける設定時間調整を介した飽和耐性有限時間規定性能制御

科学分野:

• 制御工学
• 非線形システム理論
• システムと制御

背景:

• 相互接続された非線形システムは、しばしば性能を低下させる可能性のある入力飽和という課題に直面します。
• 従来の有限時間規定性能関数（FTPPF）は、入力飽和と競合し、不安定につながる可能性があります。
• 入力飽和と性能制約との間の相互作用を解決することは、堅牢な制御にとって重要です。

研究 の 目的:

• 入力飽和の影響を受ける相互接続された非線形システムのための新しい有限時間規定性能制御（FTPPC）法を提案すること。
• 入力飽和誤差とシステム状態を効果的に管理する飽和耐性FTPPFを開発すること。
• システムの安定性と性能を保証する低複雑度の制御アルゴリズムを設計すること。

主な方法:

• FTPPFの設定時間を変更し、飽和耐性FTPPFを作成するために、非負の補助信号を導入します。
• 未知のシステム項の推定を回避する、飽和耐性FTPPFを統合する制御アルゴリズムを開発します。
• 実現可能性条件の下で、すべての閉ループ信号の有界性の厳密な数学的証明。

主要な成果:

• 飽和誤差とシステム状態に基づいて制約境界の拡張/復元を可能にする、飽和耐性FTPPFが提示されます。
• 提案された制御スキームは、入力飽和と規定性能目標との間の競合を効果的に解決します。
• 性能を損なうことなく計算負荷を軽減する、低複雑度の制御アルゴリズムが開発されます。

結論:

• 開発された有限時間規定性能制御法は、相互接続された非線形システムにおける入力飽和に正常に対処します。
• 提案された飽和耐性FTPPFは、制御の堅牢性を向上させ、有限時間内の収束を保証します。
• シミュレーション結果は、設計された制御スキームの有効性と能力を検証します。