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

秦贞华 何熊熊 李刚 伍益明

在过去的几十年中,不确定互联系统的分散自适应控制一直是控制领域的研究热点问题之一.所谓分散控制策略是指对每一个子系统利用局部信息而非全局信息来设计控制器.相比单个系统,子系统之间的互联关系使得分散控制设计成为挑战.基于子系统输出的不确定多项式组成互联项这一假设,文献[1] 讨论了大型互联系统的分散自适应控制设计.由于具备能够改善系统瞬态性能的优点,反推(Basckstepping)法成为处理不确定性线性或非线性控制系统的有效方法之一.文献[2] 首次提出基于反推法的分散自适应控制策略.针对含有未知不确定项的非线性互联系统,文献[3-6] 通过融合反推设计法和神经网络或模糊系统,设计分散控制律.但是,文献[1-6] 的控制方法仅适用于输出调节控制问题,即所有子系统的输出最终趋于零.当考虑输出跟踪问题时,控制任务变得更复杂,原因在于被跟踪的非零期望轨迹将通过子系统之间的交互,影响其他子系统的动态.文献[7-9] 讨论了互联系统的输出跟踪问题.其中,文献[9] 讨论完全分散输出跟踪控制问题,通过引入光滑非线性函数项消除来自其他子系统互联项的影响.文献[10] 放宽了[9] 的条件,假设子系统包含未知非线性项且互联函数上界为未知常数,然后基于反推法设计了自适应跟踪控制器.总结已有研究成果,通常对互联项的假设条件是,互联项的平方上界为每……