具有部分不可测量状态的非线性系统自适应跟踪控制
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国家自然科学基金面上项目(No.61673120);国家重点实验室开放基金项目(No.202109242);广东省基础与应用基础研究基金自然科学基金项目(No.2024A1515011652)


Adaptive Tracking Control for Nonlinear Systems with Partially Unavailable States
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    摘要:

    针对具有部分不可测量状态的非线性系统自适应跟踪控制问题,提出了由相互耦合的2个子系统即可测量状态子系统与不可测量状态子系统组合而成的新非线性系统的数学模型;然后针对系统中存在的未知非线性函数与不确定参数进行估计处理后得到未知量的估计状态信息;最后仅利用系统的可测量状态及其它已知有界信息量和估计状态信息合成自适应控制器,由Lyapunov稳定性理论证得,在所提的自适应控制器作用下可测量状态与不可测量状态均能渐近跟踪各自的参考目标。给出1个仿真实例验证所提出的控制方法的有效性。结果显示,在未引入状态观测器估计不可测量状态的条件下,仅利用可测量状态信息合成系统自适应控制器与基于状态观测器设计的控制器相比,新提出的控制器控制性能更优。

    Abstract:

    Considering the adaptive tracking control for nonlinear system with partially unavailable states. Firstly, a new nonlinear system mathematical model is proposed, which is consisted of available states subsystem and unavailable states subsystem. The two subsystems are coupled with each other. Secondly, the unknown nonlinear functions and uncertain parameter are estimated. The estimated information of unknown variables is obtained. Finally, the adaptive controller only is utilized by the available states and other known bounded information. By the Lyapunov stability theory, it is proved that available states and unavailable states can asymptotically track reference goals respectively, with the operation of adaptive controller synthesized. A simulation example is given to verify the effectiveness of control method proposed. Compared with the controller designed based on the state observer, the controller proposed by using only available states has the better control preference without introducing the state observer to estimate unavailable states.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

李博博,王银河,彭义,王小溪.具有部分不可测量状态的非线性系统自适应跟踪控制[J].重庆师范大学学报自然科学版,2024,41(5):106-114

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  • 在线发布日期: 2024-12-01