状态观测器下的非线性时滞系统鲁棒可靠控制策略

本文主要探讨了不确定非线性时滞系统的鲁棒可靠控制问题。这类系统的特点在于包含了状态时滞，即系统的状态变量的更新并非瞬时响应，而是存在一定的延迟。此外，系统中还存在未知的非线性扰动项，这些非线性被假设满足范数有界的条件，意味着它们在一定程度上可以被控制和管理。参数不确定性是另一个关键因素，它被设定为时变的，这意味着控制器的设计必须考虑到参数随时间的变化特性。 研究的核心目标是设计一种状态观测器，它能够有效地估计系统的状态，即使面对这些不确定性。状态观测器是控制系统中的关键组件，通过它可以从系统的输出信号推断出无法直接测量的状态信息，这对于复杂系统的控制至关重要。同时，为了增强系统的可靠性，文章提出采用线性无记忆观测状态反馈控制器，这种控制器不会累积过去的误差，有助于确保在系统运行过程中即使部分执行器出现失效（如预先指定的执行器子集合内的执行器），闭环系统的稳定性仍然能得到保证。 作者徐兆棣和张嗣瀛针对这一挑战，提出了一个有效的控制策略，旨在使系统能够在各种允许的不确定性范围内，并且在执行器故障的情况下，达到渐近稳定。渐近稳定性意味着系统会无限接近一个固定的平衡状态，即使存在扰动，也能保持长期稳定。 为了验证他们的理论成果，文章给出了一个数值例子进行仿真，结果显示所设计的控制策略确实能够实现预期的鲁棒可靠性能。因此，这篇文章不仅提供了理论上的控制框架，也为实际工程应用提供了一种实用的设计方法，对于处理含有时滞、非线性和参数不确定性的系统具有重要的理论价值和实践指导意义。在整个研究过程中，作者遵循了严谨的数学分析和控制理论方法，充分体现了对复杂系统动态特性的深刻理解。