具有预设暂态性能的一类不确定非线性系统渐近状态跟踪控制

陈浪雷,刘勇华,苏春翌

(广东工业大学自动化学院,广东广州 510006)

1 引言

在过去几十年中,不确定非线性系统跟踪控制研究得到了众多学者的广泛关注[1–2].考虑预设暂态性能的跟踪控制设计是其中的一个热点问题.具有预设暂态性能的跟踪控制是通过设计合适的控制器使得跟踪误差满足系统预设的控制性能要求.在现有文献中,存在两种行之有效的解决方案,即漏斗控制[3]和预设性能控制[4].漏斗控制是一种基于高增益自适应控制方法的时变控制策略,已成功地应用于各类非线性系统中[5–7].另一种方法为预设性能控制,该方法主要采用误差变换来解决系统跟踪控制中的预设性能约束问题[8–10].

近年来,基于上述两种方法,不确定非线性系统的预设性能跟踪控制取得了一系列具有重要意义的研究成果[11–22].然而,这些结果存在一个共同的不足,即当被控系统函数缺少足够的先验知识时,所设计的控制器仅能满足闭环系统的预设性能要求,无法确保系统输出或状态的渐近跟踪.为解决这一问题,文献[23]结合误差符号鲁棒积分(robust integral of the sign of the error,RISE)技术和预设性能控制方法,提出了一种自适应神经网络渐近跟踪控制算法,但该算法要求系统扰动的一阶与二阶导数存在且有界.同时,神经网络的使用增加了控制器的复杂度.为克服这一不足,文献[24]基于切换逻辑技术,设计了一种由局部控制模块和预设性能控制模块组成的无逼近结构混合控制策……