非对称无人平台的有限时间镇定控制策略与干扰补偿

本文主要探讨了在存在模型不确定性以及外界干扰的复杂工况下，针对非完全对称无人平台的有限时间镇定控制问题。研究者针对这种特定环境，提出了一个创新的控制策略，利用了全局微分同胚变换，将原始非线性模型简化为级联系统，这一步简化了计算过程，使得设计更为高效。 在级联系统的基础上，他们采用了终端滑模控制和反步控制技术，解决了传统反步滑模控制器在收敛速度上的不足，提升了控制系统的实时性和响应性。为了应对执行器可能出现的饱和现象，他们还引入了一阶低通滤波器，对镇定控制器结构进行了优化，确保了控制器在实际应用中的稳定性和有效性。 文章的核心贡献是引入了非线性干扰观测器，这一创新工具用于对外界干扰和系统不确定性进行平滑估计和补偿。非线性干扰观测器的设计使得控制器能够在未知的估计误差界限内，依然展现出良好的鲁棒性，提高了系统的稳定性和抗干扰能力。 最后，通过Lyapunov理论，作者证明了闭环系统的均方意义稳定性，并通过数值仿真验证了所提控制策略的有效性和鲁棒性。仿真结果表明，该控制方案在实际无人平台运行中能够有效地抑制干扰，实现快速、稳定的镇定控制，对于提高无人平台的飞行控制性能具有重要意义。 总结来说，这篇论文关注的是如何在复杂工况下通过非线性干扰观测器和优化的控制算法，提升无人平台的控制性能，这对于无人机、自动驾驶等领域的发展具有重要的实践价值。