非线性系统优雅抗干扰控制：基于强鲁棒扰动观测器

"文章介绍了基于鲁棒扰动观测器的非线性系统优雅抗干扰控制策略。该策略针对受到多种干扰的非线性系统，模型包括测量误差、摩擦、可变负载和未建模动态，这些在框架内被归类为两种类型的干扰。一种是由具有不确定性的外生系统产生的部分已知信息的干扰，另一种是H2范数内的有界外部干扰。通过区域极点配置理论构建的非线性鲁棒扰动观测器（DO）用于独立于控制器设计估计并消除第一种类型的干扰，并采用终端滑模控制来处理第二种干扰。" 本文是一篇深入探讨非线性系统抗干扰控制策略的研究论文，主要关注如何有效地处理系统中遇到的各种扰动。首先，文章提出了一种新的优雅抗干扰控制方法，旨在增强系统的稳定性并提高其性能。非线性系统因其复杂的动态特性，常常受到多种内外干扰的影响，如测量误差、机械摩擦、负载变化以及无法完全建模的动力学行为。 作者将这些干扰分为两类：一类是由带有不确定性的外部系统产生的部分已知干扰，这类干扰的信息有限但会影响系统的正常运行；另一类是H2范数内的有界外部干扰，它可能来自系统外部环境，对系统性能造成不确定影响。 为了解决这些干扰问题，研究中提出了基于区域极点配置理论的非线性鲁棒扰动观测器。扰动观测器作为一个独立的模块，能够实时估计并抵消第一类干扰。区域极点配置理论允许设计师精确地控制系统动态，通过配置系统的极点位置，可以改善系统响应速度，增加系统的稳定性裕度。 此外，为了应对第二类干扰，文章采用了终端滑模控制策略。终端滑模控制是一种强大的控制技术，能够在有限时间内使系统状态达到预定的“滑动表面”，从而有效地抑制有界外部干扰。这种控制方法的优点在于它对干扰和参数变化具有强健性，并且能够保证系统的快速收敛。 这篇论文提供了一种结合非线性鲁棒扰动观测器和终端滑模控制的综合解决方案，以对抗非线性系统中的干扰。这种方法不仅考虑了干扰的不确定性，还兼顾了系统的稳定性和性能，对于实际工程应用具有重要的理论指导价值。