一类不确定非线性系统的动态面输出调节方法

孟桂芝， 马克茂

(1.哈尔滨工业大学控制与仿真中心，黑龙江哈尔滨 150001;2.哈尔滨理工大学应用数学系，黑龙江哈尔滨 150080)

一类不确定非线性系统的动态面输出调节方法

孟桂芝1，2， 马克茂1

(1.哈尔滨工业大学控制与仿真中心，黑龙江哈尔滨 150001;2.哈尔滨理工大学应用数学系，黑龙江哈尔滨 150080)

针对一类由线性中性稳定的外系统驱动的具有未建模动态和外界扰动的非线性不确定系统的输出调节问题，结合动态面控制法和内模原理提出一种具有动态面控制的设计方法。根据非线性输出调节问题可解的必要条件，运用状态变换和标准内模将输出调节问题转化为镇定问题。运用动态面控制法将一阶滤波器引入反步设计中，避免了反步设计中所存在的“膨胀项”。引入具有误差的内模方程，根据外系统信息设计出控制律镇定闭环系统。仿真结果表明，得到的控制器能够实现闭环系统的信号全局最终有界且跟踪误差在期望的任意精确度范围内。

非线性系统;输出调节;内模;反步设计法;动态面控制

0 引言

输出调节问题就是控制系统的输出，以达到渐近跟踪给定的轨线或渐近扰动抑制的目的。与常规的轨道跟踪或扰动抑制问题相比，输出调节问题的描述特点是参考输入和扰动并不完全可知。线性系统的输出调节问题在20世纪70年代被提出并已经得到完整的解决［1－2］。对解决线性系统输出调节问题，内模原理是一种强有力工具［3－4］。近年来，非线性系统的输出调节问题及内模原理一直被广泛关注，对于系统中不确定性的处理使得这个问题更具挑战性。……