互联系统的自适应分散跟踪控制与量化输入输出约束

本文主要探讨了考虑量化输入和输出约束的互联系统自适应分散跟踪控制问题，重点关注在不确定性、子系统互联以及量化控制因素下的控制策略设计。 在控制理论中，分散控制策略因其利用局部信息而非全局信息来设计控制器而受到广泛关注。这种策略在处理大型互联系统时具有优势，尤其是当子系统之间存在复杂的交互作用时。然而，由于子系统间的互联关系，设计分散控制器变得更具挑战性。文献[1]提出了针对具有不确定多项式互联项的大型互联系统的分散自适应控制方案。 反推设计法（Backstepping）是一种强大的工具，常用于处理不确定线性或非线性系统的控制问题，以改善系统瞬态性能。文献[2]首次将这种方法应用于分散自适应控制。随后的研究如[3-6]结合反推设计和神经网络或模糊系统，进一步解决了非线性互联系统中未知不确定项的问题，但这些方法主要聚焦于输出调节控制，即将所有子系统的输出驱动至零。 当目标是输出跟踪而非简单的输出调节时，问题变得更加复杂，因为非零期望轨迹会影响子系统间的相互作用。文献[7-9]研究了互联系统的输出跟踪问题，[9]提出了一种完全分散的输出跟踪控制策略，通过非线性函数来抵消互联项的影响。文献[10]则在更广泛的情况下，考虑了包含未知非线性项的子系统和未知互联强度常数，设计了自适应跟踪控制器。 现有的研究通常对互联项做出特定假设，如互联项的平方上界或绝对值上界与子系统输出项的关系。然而，这些假设可能仅适用于输出稳定性问题，而不是针对互联强度常数未知的输出跟踪问题。因此，这是一个尚未得到充分研究的领域。 另一方面，量化控制在数字控制和网络控制系统的理论和实践中具有重要价值。输入量化控制已有多项研究，但大多数假设量化参数已知。文献[13-15]提出了鲁棒或自适应量化控制方法。然而，当量化参数未知时，文献[16]设计了自适应律来估计量化参数组合，而不是未知参数本身，且只考虑了参数化表达的不确定性，而非完全未知项。 文献[11]则引入双曲正切函数来设计自适应控制器，但其方法并不直接适用于输出跟踪问题，尤其是在互联项互联强度常数未知的情况下。因此，对于这种特定问题的控制设计，仍需要进一步的创新和研究。 考虑量化输入和输出约束的互联系统自适应分散跟踪控制是一个复杂且具有挑战性的课题，需要综合运用反推设计、自适应控制理论和量化控制技术，同时克服子系统间的不确定性及互联效应，以实现有效的控制策略。未来的探索可能需要发展新的控制框架，以应对量化参数未知和互联强度动态变化等复杂情况。