对于受不匹配干扰的非线性系统,在总时间域上进行规定的时间跟踪:基于ESO的控制策略

科学领域:

• 控制系统工程 控制系统工程
• 非线性动力学是一种非线性动力学.
• 机器人技术 机器人技术 机器人技术

背景情况:

• 在不确定的非线性系统中解决性能保证跟踪是由于干扰而具有挑战性的.
• 现有的方法通常在系统不确定性下难以满足严格的时间限制.
• 不匹配的干扰对实现可预测的系统行为构成重大障碍.

研究的目的:

• 为不确定的非线性系统制定控制策略,以保证在规定的时间 (PT) 限制内跟踪性能.
• 为了有效地估计和补偿未知的不匹配干扰.
• 确保系统稳定,并在任何指定的 PT.内实现零跟踪错误的趋同.

主要方法:

• 将不匹配的干扰转化为同等形式以方便处理.
• 开发一个规定的时间延长状态观察员 (PTESO) 用于干扰估计,具有减少顺序以减轻峰值.
• 基于ESO的PT控制策略设计,具有时间变化的收益和一个Lyapunov函数,结合屏障和二次形式来保证性能.

主要成果:

• 拟议的PTESO有效地估计了未知的不匹配干扰.
• 基于ESO的PT控制器实现实时干扰补偿,确保规定的性能.
• 控制器保证任何PT内的追踪误差在$t \in [t_{0}, \infty $) 内的趋同为零.

结论:

• 该研究成功地展示了在不确定的非线性系统中实现性能保证跟踪的新方法.
• 拟议的方法确保了快速融合和有利的过渡性能,通过一辆轮式移动机器人的例子来验证.
• 控制器在处理干扰和实现PT目标方面的有效性得到证实.