基于频域逆系统法的非线性控制系统综合策略

本文主要探讨了一种创新的非线性控制系统综合方法，其核心在于无需依赖对象的微分方程模型。该方法首先通过估计获取对象的非线性传递函数，这是实现系统建模的关键步骤，因为通常在设计非线性控制时，对系统的精确数学模型是必不可少的。然而，这种方法通过数据驱动的方式绕过了这一限制，使得系统设计更为灵活。 接着，研究者应用了非线性补偿算法来构建前馈补偿器。非线性补偿器的作用是抵消或削弱系统中的非线性效应，使得复合系统的行为更接近于线性系统。这种线性化过程有助于简化控制策略的设计，因为线性系统的控制理论已经相当成熟，易于理解和应用。 采用常规的线性系统反馈控制策略进行后续的控制设计，如PID控制器或更高级的现代控制技术（如滑模控制、H∞控制等），可以有效地稳定和优化复合系统。这种方法的优势在于它能够提供良好的鲁棒性和稳定性，即使面对一定程度的不确定性或扰动也能保持控制性能。 仿真结果展示了提出的频域逆系统综合方法的有效性。相比于传统的非线性自适应控制方法，该方法不仅提高了控制精度，还可能在处理动态变化和复杂环境时展现出更好的适应性。这表明，通过逆系统和频域分析相结合，非线性控制系统的综合变得更为高效且易于实施。 本文的工作为非线性控制系统的设计提供了一种新颖且实用的解决方案，对于那些难以获取精确模型或希望简化设计过程的工程师来说，具有很高的实用价值。频域逆系统方法的应用可能在自动化工业、航空航天、电力系统等多个领域产生深远影响。