非匹配不确定非线性系统的反演变结构控制.pdfVIP

2 0 0 4 年4 月 西 北 工 业 大 学 学 报 A p r. 2004 第22卷第2期 Journal of N o rthw estern Po lytechnical U niversity V o l. 22 N o. 2 非匹配不确定非线性系统的反演变结构控制 李　俊, 徐德民, 宋保维, 严卫生 (西北工业大学 航海学院, 陕西 西安　710072) 摘　要: 讨论一类非匹配不确定的非线性系统的输出跟踪问题。结合反演(Back stepp ing) 设计方法 和变结构控制, 提出了反演变结构控制策略。对存在非匹配不确定性和未知干扰的系统, 设计的反 演变结构控制器实现鲁棒输出跟踪, 闭环系统在有限时间进入滑动模态。仿真算例证实理论结果。 关　键　词: 非匹配, 不确定性, 非线性系统, 反演设计, 变结构控制 中图分类号: T P 13　　　文献标识码:A 　　　文章编号:(2004) 　 　 近 几 年 来, 自 适 应 反 演 ( A dap tive 时变不确定参数向量, P 为已知紧集。x i ( i = 1, …, ) ) ( ) ( ) Back stepp ing 设计方法引起了人们极大的关注, 它 n - 1 、f x , p , t 和g x , p , t 为系统中的有界不 为很好地处理非匹配条件的不确定性问题提供了系 确定项, d ( ) ( ( , t 为加于系统上的未知外在扰动。f x 统的设计理论[ 1, 2 ]。反演方法已经发展成为非线性控 t) , g (x , t) ) 构成系统的标称模型。 制中一种重要的设计方法[ 1, 3 ] , 它适用于可状态反馈 假设 1 存在已知连续函数 a i (x 1 , …, x i ) , i = 线性化的一大类系统。然而, 自适应反演设计法要求 1, 2, …, n - 1 , 使得 系统不确定性满足可参数化表示的假设, 而且此方 x i a i (x 1 , …, x i ) , i = 1, 2, …, n - 1 法在实现上存在“计算膨胀”问题, 它使得控制器难 　　假设 2 x ∈R n , t ∈R , p ∈P , 存在已知连续 于实现。为了简化控制设计过程, 本文结合反演设计 函数f ( , t) ( ) x 、d t 使 方法和变结构控制, 提出反演变结构控制策略。与传 ( ) ( ) ( ) ( ) f x , p , t f x , t 、d t d t 统变结构控制相比, 主要是解决其难于处理非匹配 　　假设 3 对 x ∈