预设性能下非仿射非线性系统的自适应有限时间跟踪控制策略

本文主要探讨了一种创新的控制策略，即在非仿射非线性系统背景下，结合预设性能控制和有限时间控制技术，实现对带有死区的系统进行自适应跟踪控制。研究者陈明和李小华针对这类系统提出了一个新颖的方法，他们利用Backstepping技术（一种递归设计技术，用于处理复杂的非线性系统）来构造控制器，同时融合了模糊逻辑系统（一种能够处理不确定性和复杂输入的智能计算模型）以及有限时间Lyapunov稳定理论（一种评估系统稳定性并确定有限时间收敛行为的数学工具）。 核心内容包括以下几个方面： 1. 控制策略设计：通过Backstepping技术，研究者构建了一个自适应控制器，确保系统能够在有限的时间内实现半全局实际有限时间稳定（SGPFS）。这种方法不仅关注系统输出误差的快速收敛，还关注其收敛速度、最大超调量和稳态误差等性能指标。 2. 预设性能指标：这种方法的一个关键特性是能够预设性能，即控制器的设计不仅保证了系统误差在预设的时间范围内达到特定阈值，而且这些性能参数如误差减小速率、最大振荡幅度以及最终误差都能满足预先设定的目标。 3. 适应性：由于系统通常存在不确定性，自适应控制策略允许控制器根据实时系统动态调整，提高了控制的鲁棒性和有效性。 4. 应用领域：这种控制方法的应用广泛，例如在航天领域的交会对接模拟系统中，姿态跟踪和位置控制的有限时间抗干扰控制是其潜在的应用场景。 相关研究链接： - 不确定广义时滞系统的H∞自适应控制：研究了如何在存在时滞的情况下，通过H∞控制来增强系统的鲁棒性。 - 全状态预设性能的受限指令反演控制器设计：强调了控制器设计中全状态信息的重要性，并且提供了性能预设的指导。 - 不确定广义大系统有限时间鲁棒分散控制：探讨了处理大型系统复杂性时的分布式控制策略，增强了系统的稳定性和响应速度。 - 交会对接模拟系统姿态跟踪有限时间抗干扰控制：展示了在实际任务中，如航天器对接，如何运用有限时间控制技术来对抗干扰。 - 交会对接模拟系统姿态位置耦合有限时间控制：重点关注了系统定位与姿态控制的综合优化。 这篇文章提供了一个创新的控制设计思路，对于提升非仿射非线性系统的性能和鲁棒性具有重要意义，同时也为相关领域的研究人员和工程师提供了实用的工具和技术参考。