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

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.

关键词：小脑模型、干扰观测器、backstepping、有限时间收敛、障碍型函数

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资助基金：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

在线出版日期：2020-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：747-757