高阶不确定非线性系统输出反馈半全局有限时间镇定策略

"一类高阶不确定非线性系统的输出反馈半全球有限时间镇定" 本文深入探讨了一类包含不确定控制系数的高阶非线性系统的输出反馈半全局有限时间镇定问题。这一领域的研究通常面临着巨大挑战，原因在于系统内含有的未知控制系数是由系统状态的已知函数所控制，同时系统非线性可能导致不可测状态的任意高阶增长。与全局稳定性的要求相比，半全局稳定性的目标更为宽松，它不要求未知控制系数由输出的已知函数控制，也不限制系统非线性只能导致均匀阶数的增长。 在论文中，作者首先假设所有系统状态都可反馈，通过引入功率积分器设计了一个状态反馈控制器。这个设计旨在确保闭环系统的全局有限时稳定性，即系统能够在有限的时间内收敛到一个稳定的平衡点，无论初始条件如何。接下来，利用确定性等价原理和饱和技术，他们成功地构建了一个输出反馈控制器。这个控制器保证了闭环系统的半全局吸引性和局部有限时间稳定性，这意味着系统能够吸引大部分初始状态，并在有限时间内达到稳定，但并不保证所有初始状态都能实现。 在实际应用中，输出反馈控制器是极其重要的，因为它允许我们仅依赖系统的输出信息来控制系统，而无需直接访问所有内部状态。这种方法在传感器有限或存在测量噪声的情况下特别有用。此外，饱和技术是一种防止控制器输出超出预定范围的策略，这对于防止硬件过载和保护系统组件至关重要。 论文中的仿真例子验证了所提出方法的有效性，显示了在高阶不确定非线性系统中实施输出反馈控制策略的可行性。这为实际工程问题提供了理论指导，如机器人控制、航空航天系统和自动化生产线等复杂系统的稳定性分析和控制设计。 该文为处理具有不确定性和非线性的高阶系统提供了一种新的控制策略，不仅增强了系统的稳定性，还降低了对系统参数精确知识的需求，为实际工程应用开辟了新的可能性。