基于有限時間控制理論的若干問題研究.pdf

1、有限時間控制的分析與綜合是非線性控制領(lǐng)域的重要研究方向。相比于傳統(tǒng)的光滑控制方法，有限時間控制方法可以為閉環(huán)系統(tǒng)提供更快的收斂速度和更強(qiáng)的抗干擾性能。本文將基于有限時間控制理論，針對氣動伺服系統(tǒng)的位置跟蹤控制問題、不匹配受擾二階系統(tǒng)的鎮(zhèn)定問題以及不匹配受擾二階多智能體系統(tǒng)的輸出一致性問題展開研究。主要內(nèi)容包括:氣動伺服系統(tǒng)的狀態(tài)觀測器設(shè)計，針對氣動伺服系統(tǒng)的輸出反饋位置跟蹤控制，不匹配受擾二階系統(tǒng)鎮(zhèn)定問題的主動抗干擾控制設(shè)計，不匹配受擾

2、二階多智能體系統(tǒng)的輸出一致性協(xié)議設(shè)計。
　　一、針對氣動伺服系統(tǒng)的位置跟蹤控制問題，設(shè)計了有限時間輸出反饋控制算法。首先，在無法直接測得活塞桿速度信息的情況下，設(shè)計了有限時間狀態(tài)觀測器以估計活塞桿速度。其次，針對跟蹤誤差系統(tǒng)，采用加冪積分方法設(shè)計了全局狀態(tài)反饋控制器。最后，基于狀態(tài)反饋控制器和活塞桿速度的估計信息，給出了有限時間輸出反饋控制器。當(dāng)系統(tǒng)不受外部干擾時，給出了閉環(huán)系統(tǒng)局部有限時間穩(wěn)定性分析;當(dāng)系統(tǒng)受到外部干擾影響時，顯

3、式地給出了跟蹤誤差的收斂域。與基于反步法的輸出反饋控制算法相比，所提出的有限時間輸出反饋控制算法能提供更快的跟蹤速度和更高的跟蹤精度。
　　二、針對不匹配受擾二階系統(tǒng)鎮(zhèn)定問題，設(shè)計了基于干擾前饋補(bǔ)償和有限時間輸出反饋控制的復(fù)合控制算法。首先，為估計系統(tǒng)的干擾和未知狀態(tài)信息，設(shè)計了有限時間擴(kuò)張狀態(tài)觀測器。其次，基于干擾前饋補(bǔ)償和輸出反饋控制，利用齊次性理論，設(shè)計了有限時間鎮(zhèn)定受擾系統(tǒng)的復(fù)合控制器。
　　三、針對不匹配受擾二階多