含未建模动态的非线性系统输出反馈ＤＳＣ设计

2012年03月22日14:13:28 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

关键字：应用

余修端，孙秀霞，董文瀚
空军工程大学工程学院，陕西西安

摘　　　要：针对一类含有未建模动态和未知控制增益符号的非线性系统，提出了一种输出反馈自适应跟踪控制方案。首先利用Ｋｒｅｉｓｓｅｌｍｅｉｅｒ观测器实现了不可测状态的估计，在此基础上以回归设计方式设计了输出反馈动态面控制系统，通过引入Ｎｕｓｓｂａｕｍ函数解决了控制方向未知问题。该方案解克服了传统反推控制方法中的微分爆炸现象，并且所有未知参数的更新律仅在控制设计的第一步出现，因而降低了控制器设计和实现的复杂性。理论证明，控制方案不仅可以保证闭环系统所有信号半全局一致较终有界，而且通过调整控制器设计参数，跟踪误差可以调节到零的小邻域内。仿真结果进一步验证了控制方案的有效性。

关　键　词：动态面控制；反推控制；未建模动态；输出反馈；Ｎｕｓｓｂａｕｍ函数

１　引　言
近年来动态面控制（ＤｙｎａｍｉｃＳｕｒｆａｃｅＣｏｎｔｒｏｌ，ＤＳＣ）方法得到了广泛研究［１３］。动态面控制在控制律设计中利用低通滤波器避免了反推控制（ＢａｃｋｓｔｅｐｐｉｎｇＣｏｎｔｒｏｌ）方法对虚拟控制信号的微分，克服了“微分爆炸”；并且不需要系统的非线性函数和参考信号ｎ次连续，因而降低了被控对象的约束条件。这些优点使得动态面控制方法得到了广泛应用［４５］。注意到目前有关动态面控制的文献大多都假设系统状态完全可测，然而控制工程中系统的全部状态并不总是可以测量的，而且还可能存在未建模动态或外部扰动［６］。因而，利用动态面控制在控制设计方面的优势，开展非线性系统的输出反馈控制研究具有实际意义。本文针对一类具有未建模动态和未知控制方向的非线性系统，首先构造了状态观测器，进而利用动态面控制方法设计了输出反馈控制方案，所有未知参数的更新律仅在控制设计的第一步出现，控制设计过程简单，易于实现。

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