高阶不确定前馈时滞非线性系统输出反馈稳定化

"这篇研究论文探讨了高阶不确定前馈时间延迟非线性系统的输出反馈稳定化问题。在放宽非线性函数幂次假设的情况下，提出了一种新的控制策略，该策略将符号函数嵌入到同质主导思想和观察器构建中，允许系统状态和控制输入中存在时变延迟。通过巧妙选择设计参数、观察器增益和李雅普诺夫-克拉索夫斯基函数，证明了闭环系统的全局渐近稳定性。" 正文： 这篇论文关注的是在具有不确定性的时间延迟非线性系统中的输出反馈稳定问题。特别是，它聚焦于一类高阶的系统，这些系统通常出现在许多实际工程应用中，如航空航天、化学过程控制和机器人等领域。时间延迟是许多实际系统固有的特性，可以由于信号传输、处理延迟或物理过程的内在性质引起，而不确定性则源于模型简化、参数漂移或外部扰动。 论文中提出的方法创新之处在于对非线性函数幂次的假设进行了放松。传统方法通常假设非线性项的幂次是确定的，而在这里，它们被放宽到了一个区间内，这增加了理论的适用性，使得模型能更好地匹配实际系统的行为。此外，通过引入符号函数，控制策略能够处理更广泛的非线性行为，这在处理开关或脉冲控制信号时尤其有用。 为了解决这个问题，论文提出了一个新的控制策略，该策略结合了同质主导思想和观察器设计。同质主导是一种强大的分析工具，它允许系统在不同的尺度上进行分析，对于理解和设计控制策略至关重要。观察器则用于估计无法直接测量的系统状态，这对于实现输出反馈控制至关重要，因为在这种情况下，我们只能访问系统的部分信息。 关键的技术突破在于，新策略允许系统状态和控制输入中存在时变延迟。通常，时间延迟会引入稳定性问题，但通过精心选择设计参数和观察器增益，以及构造合适的李雅普诺夫-克拉索夫斯基函数（一种常用于证明系统稳定性的重要工具），论文表明，即使存在这些复杂性，闭环系统也可以确保全局渐近稳定。 这篇研究论文为高阶不确定前馈时间延迟非线性系统的控制提供了理论基础和实用工具，对于实际系统的设计和控制优化具有深远影响。通过放宽非线性假设和考虑时变延迟，这一成果为未来的控制系统设计开辟了新的途径，并可能促进更高效、鲁棒的控制系统的发展。