基于未知状态估计器和改进跟踪微分器的柔性关节预设性能反演控制(英文) |
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引用本文: | 宋传明,杜钦君,庞浩,李存贺,焦提操.基于未知状态估计器和改进跟踪微分器的柔性关节预设性能反演控制(英文)[J].南京航空航天大学学报(英文版),2023(3):336-353. |
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作者姓名: | 宋传明 杜钦君 庞浩 李存贺 焦提操 |
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作者单位: | 山东理工大学电气与电子工程学院 |
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基金项目: | supported by the National Natural Science Foundation of China (No.62076152);;the National Natural Science Foundation of China (No. 62073200);;the Natural Science Foundation of Shandong Province (No.ZR2020MF096); |
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摘 要: | 为解决由模型不确定性和外部未知干扰导致的柔性关节系统控制偏差问题,提出一种基于未知状态估计器和跟踪微分器的预设性能反演控制方法。设计一种基于低通滤波器的未知状态估计器,该估计器仅依赖于模型的名义值即可估计集总扰动。构造了一种新的有限时间收敛预设性能函数,并基于该函数设计反演控制器,用于在保证闭环系统所有信号有界的情况下,使关节跟踪误差在约定时间内收敛到预定的任意小区域。为避免反演控制器的微分爆炸问题,设计基于改进Sigmoid函数的跟踪微分器来估计虚拟控制律的微分信号。仿真结果表明,在未建模动态和外部未知干扰的影响下,所提方法能够保证关节跟踪误差在有限时间内收敛到任意给定范围,有效提高了柔性关节的瞬态和稳态性能。
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关 键 词: | 柔性关节 未知状态估计器 跟踪微分器 预设性能控制 反演控制 |
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