仿射非线性系统摄动死区控制设计与模糊自适应

"带有摄动死区的仿射非线性系统控制设计 (2011年)" 这篇论文探讨了在仿射非线性系统中如何处理含有摄动死区的控制问题。仿射非线性系统是一种普遍存在于工程领域的动态模型，其特性包括非线性和可能存在的不确定性。在实际应用中，执行器的死区现象是常见的，它会导致控制系统性能下降，影响系统的稳定性和跟踪精度。 论文采用了步进反推技术来设计控制器，这是一种逆向推理的方法，通过逐步反向构建控制策略，以克服系统中的非线性效应。在系统动态特性未知的情况下，论文提出利用具有自适应机制的模糊系统对动态特性进行在线辨识。模糊系统能够以一种近似的、基于规则的方式来模拟复杂非线性行为，通过不断调整其参数以适应系统的实时变化。 为了应对执行器死区带来的挑战，作者首先通过一个平滑曲线来近似死区特性曲线，这样可以减少死区引起的不连续性对系统的影响。接着，他们将近似误差分解，分析并估计未知扰动项的上界，尽可能减小这些扰动对系统性能的负面影响。然后，利用这个上界设计附加的控制输入，以抑制由死区导致的扰动项对系统的影响。 设计的控制器能够确保闭环系统的稳定性，并实现输出对给定参考信号的实时跟踪。这意味着系统不仅能够保持稳定运行，而且能够在各种条件变化下准确跟踪目标值，这对于许多实际应用来说是非常关键的。 关键词涉及到的领域包括：摄动死区，自适应控制，仿射非线性系统，模糊逼近以及步进反推。这些关键词揭示了论文的核心研究内容和技术手段。论文的研究成果对于理解和解决实际工程中非线性系统控制问题，特别是在存在执行器死区的情况下，提供了理论依据和技术方法。 这篇论文为解决含有摄动死区的仿射非线性系统的控制问题提供了一个创新的解决方案，通过自适应模糊控制和步进反推技术，能够在系统动态特性未知的情况下实现稳定且高精度的控制效果。这一研究对于推动非线性控制系统的设计和发展具有重要的理论价值和实践意义。