自适应模糊跟踪控制方案:输出受限非线性切换下三角系统的时间延迟问题

1 下载量 44 浏览量 更新于2024-08-29 收藏 1.54MB PDF 举报
"这篇研究论文提出了一种针对带有时间延迟的输出受限非线性切换下三角系统的自适应模糊跟踪控制方案。" 在控制理论与工程领域,非线性系统和带有时间延迟的系统一直是研究的重点,因为它们广泛存在于各种实际应用中,如航空航天、机械工程和自动化系统等。非线性系统的行为复杂多变,而时间延迟则可能导致系统稳定性问题,因此设计有效的控制器以确保系统性能和稳定性至关重要。 本论文提出的自适应模糊跟踪控制方案基于背步设计方法,这是一种递归的控制设计技术,常用于非线性系统的控制器设计。背步设计通过逐个处理系统的每个状态变量,逐步构建控制器,以保证整个系统的稳定性。结合模糊逻辑系统,这种方法可以处理非线性特性,并提供一定的鲁棒性,以应对系统不确定性。 论文中,作者引入了屏障李雅普诺夫函数(Barrier Lyapunov Function)来处理输出约束问题。屏障李雅普诺夫函数是一种特殊类型的李雅普诺夫函数,它可以确保系统的状态变量始终在预设的安全范围内,从而满足输出限制条件。同时,通过结合常见的李雅普诺夫函数方法和递归背步技术,论文提出了一个兼顾系统稳定性和输出约束的控制策略。 时间延迟部分,论文采用了李亚普诺夫-克拉索夫斯基函数(Lyapunov-Krasovskii Function),这是处理延迟问题的经典工具。该函数能够反映系统在延迟影响下的稳定性,通过设计合适的控制器参数更新法则,可以保证系统在存在延迟情况下的全局渐近稳定性。 此外,论文还涉及到了切换系统,这种系统由多个子系统组成,根据特定规则在这些子系统之间切换。切换系统的分析和控制更具挑战性,因为它涉及到不同动态特性的集成。 这篇研究论文为解决带有时间延迟的输出受限非线性切换下三角系统的控制问题提供了新的见解和解决方案,对于推动相关领域的理论发展和实际应用具有重要意义。通过自适应模糊控制策略,论文不仅考虑了系统的非线性特性,还有效地处理了输出约束和时间延迟问题,提高了系统的稳定性和性能。