基于事件触发策略饱和系统的复合非线性反馈控制

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ytx200909
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执行器饱和是一种非线性现象且会影响设备的稳定性能,对此采用死区函数的解决策略来降低其对设备造成的影响。复合非线性反馈(CNF)控制由线性控制律和非线性控制律两部分组成,既能确保被控对象稳定跟踪参考输入,又能提高响应速度以及削弱超调。此外,事件触发控制能够根据设计的触发条件对系统的信号进行间断采样,也就是说,当触发条件满足时,触发机制进行采样并对采样信号进行传输,反之,采样信号会始终保持上一时刻的采样值不变。但需要注意的是,触发机制是在保证系统稳定的前提下节约系统的通讯资源,单位时间内的触发次数越少节约的通讯资源越多,但是随着触发次数的减少,系统有可能会不稳定,故触发次数不能无限减少。本文针对带有事件触发机制的执行器饱和系统设计了复合非线性状态反馈控制器、带有观测器的复合非线性反馈控制器以及能量有界扰动作用下的复合非线性反馈鲁棒控制器。此外,本文分别采用了静态和动态两种事件触发机制,并且设计的事件触发条件中包含CNF控制器的参数,使得事件触发机制和CNF控制器能很好相互作用。基于系统稳定跟踪性能的研究,其主要设计思路如下:首先应用Lyapunov函数、扇区条件、不变原理等构造能够使被控对象渐近稳定地跟踪参考输入信号的判据,根据判据可以得到符合条件的事件触发机制及CNF控制器参数;然后根据设计的事件触发条件和被控系统的特性得到大于零的最小触发时间间隔,以此来说明Zeno现象是不存在的。此外,在扰动存在的情况下,利用H控制得到闭环系统的L2增益。
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