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基于干扰观测器的一类不确定仿射非线性系统有限时间收敛backstepping控制 被引量:7

Finite-time convergence backstepping control for a class of uncertain affine nonlinear systems based on disturbance observer
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摘要 针对一类不确定仿射非线性系统的跟踪控制问题,提出一种基于干扰观测器的有限时间收敛backstepping控制方法.为增强小脑模型(CMAC)泛化和学习能力,将非对称高斯函数和模糊理论相结合,给出非对称模糊CMAC结构,设计干扰观测器实现系统未知复合干扰在线准确逼近;基于非对称模糊CMAC干扰观测器,给出有限时间收敛backstepping控制器设计步骤,利用Lyapunov稳定理论证明闭环系统稳定性,其中采用非线性微分器获取虚拟控制量滤波和微分信息以避免backstepping设计中的微分“膨胀问题”,设计辅助系统修正因微分器带来的误差对系统跟踪性能影响,引入基于障碍型函数的自适应滑模鲁棒项抑制复合干扰估计偏差对跟踪误差的影响;将所提方法应用于无人机飞行控制仿真实验,结果表明所提方法的有效性. This work studies an observer-based finite-time tracking control technique for a class of uncertain affine nonlinear system.To improve generalization and learning ability of cerebellar model articulation controller(CMAC),asymmetrical fuzzy CMAC is presented based on asymmetrical Gaussian function and fuzzy logic,and disturbance observer is proposed to estimate unknown compound disturbance.Furthermore,finite-time backstepping controller is designed to force compensation errors and tracking errors to zero in finite time,where a nonlinear differentiator is employed to avoid“explosion of complexity”and an adaptive barrier function-based sliding mode robust term is proposed to compensate disturbance estimation error.The stability of closed-loop system is proved by Lyapunov theory.Finally,the control scheme is applied to an unmanned aerial vehicle,and the simulation results illustrate the effectiveness.
作者 张强 许慧 许德智 王晨光 ZHANG Qiang;XU Hui;XU De-zhi;WANG Chen-guang(School of Electrical Engineering,University of Jinan,Jinan Shandong 250022,China;School of Internet of Things Engineering,Jiangnan University,Wuxi Jiangsu 214122,China)
出处 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期747-757,共11页 Control Theory & Applications
基金 国家自然科学基金项目(61403161,61503156) 山东省自然科学基金项目(ZR2019MF015) 山东省重点研发计划项目(2017GGX30121)资助。
关键词 小脑模型 干扰观测器 BACKSTEPPING 有限时间收敛 障碍型函数 cerebellar model articulation controller disturbance observer backstepping finite-time convergence barrier function
  • 相关文献

参考文献2

二级参考文献24

  • 1胡剑波,时满宏,庄开宇,褚健,苏宏业.一类非线性系统的Terminal滑模控制[J].控制理论与应用,2005,22(3):495-498. 被引量:20
  • 2吴玉香,胡跃明.二阶动态滑模控制在移动机械臂输出跟踪中的应用[J].控制理论与应用,2006,23(3):411-415. 被引量:24
  • 3张军.近空间飞行器非线性不确定飞行运动的鲁棒自适应控制[D].南京:南京航空航天大学自动化学院,2009.
  • 4LIN Fan, HUANG Chin, FU Li. Flight controller design for intercept- ing missiles with multiple TVC systems and DCS[C]//Proceedings of the 2007 American Control Conference. New York: IEEE, 2007: 5248 - 5253.
  • 5KUNG C C, KAO W J. GA-based grey fuzzy dynamic sliding mode controller design[C] //Proceedings of the IEEE 1998 International Conference on Computational Intelligence. New York: IEEE, 1998: 583 - 588.
  • 6LEVANT A, PRIDOR A. Aircraft pitch control via second order slid- ing technique[J]. Journal of Guidance Control and Dynamics, 2000, 23(4): 586 - 594.
  • 7EUNTAI K. A fuzzy disturbance observer and its application to con- ttol[J]. IEEE Transactions on Fuzzy System, 2002, 10(1): 77 - 84.
  • 8MAN Z H, PAPLINSKI A P, WU H R. A robust MIMO Terminal sliding mode control scheme for rigid robotic manipulators[J]. 1EEE Transactions on Automatic Control, 1994, 39( 12): 2464 - 2469.
  • 9王艳敏,冯勇,韩向伟.不确定多变量系统的高阶滑模控制[J].控制与决策,2008,23(4):455-459. 被引量:10
  • 10郑剑飞,冯勇,陆启良.永磁同步电机的高阶终端滑模控制方法[J].控制理论与应用,2009,26(6):697-700. 被引量:47

共引文献34

同被引文献66

引证文献7

二级引证文献19

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