不确定非线性系统的ε²输出跟踪自适应控制设计

本文主要探讨了一类不确定非线性系统的鲁棒自适应ε2输出跟踪控制问题。ε2输出跟踪是一种高级的性能指标，它不仅关注系统的瞬时跟踪精度，还关心输出的稳态误差，尤其适合于对控制精度要求较高的系统。鲁棒自适应控制则是在面对系统中存在的不确定性（如参数变化、模型不精确等）时，通过在线学习和调整控制器参数，实现对系统的稳定控制。 作者采用Backstepping方法作为核心设计工具，这是一种递归逆设计技术，常用于解决非线性控制问题。Backstepping通过将复杂的非线性系统分解为多个简单的子系统，逐步设计控制器，确保每一级控制器都能够克服上一级的非线性影响。这种方法的优势在于能够局部线性化系统并逐层设计控制器，从而实现整体系统的稳定控制。 在本文中，设计者构建了一种自适应光滑状态反馈控制器，其关键在于它能够在参考信号C1连续可微的假设下工作。这意味着控制器能够处理具有连续导数的参考轨迹，这在实际应用中是非常重要的，因为它允许系统跟随平滑运动或变化，而不会因为突然的变化导致控制困难。 作者假设参考信号及其导数都是有界的，这为系统的稳定性分析提供了基础。他们证明了在这样的约束下，系统能够实现全局ε2输出跟踪，即无论初始条件如何，系统输出都将最终达到与参考信号的ε2误差边界内的跟踪。此外，论文指出闭环系统的所有信号都是全局一致有界的，这进一步保证了系统的长期稳定性和安全性。 仿真结果部分展示了设计方法的有效性，通过模拟实验验证了控制器在实际运行中的性能。这些结果对于评估理论设计的实用性和优越性至关重要，也为其他类似系统的设计和优化提供了有价值的参考。 这篇文章深入研究了一类不确定非线性系统的控制策略，引入了鲁棒自适应控制和ε2输出跟踪的概念，并通过Backstepping方法成功地设计出了一种能够应对系统不确定性的控制器。这对于提升系统控制性能、增强系统鲁棒性以及优化实际应用中的动态控制问题具有重要意义。