本文研究了一类存在非对称饱和约束的不确定时滞非线性系统的鲁棒自适应控制策略。该研究以解决非线性系统的跟踪控制和稳定性问题为出发点,这些系统广泛应用于车辆动态控制、化工行业、垂直起降飞行器、电力系统等众多领域。由于理论上的复杂性和实践中的重要性,通过自适应方法解决这些控制问题吸引了众多研究人员,并在文献中获得了许多重要的研究成果。
文章首先构建了一个辅助系统来减轻可能饱和带来的负面影响,并通过后续的稳定性证明来确保理论上的严格性。在处理未知的时滞问题时,采用了适当选择的Lyapunov-Krasovskii函数来补偿。此外,为了在Lyapunov综合过程中有效避免控制器奇异性问题,研究中使用了双曲正切函数。证明了所提出的控制器设计方法能够保证闭环系统中所有信号的半全局一致最终有界性。
鲁棒自适应控制是一个复杂的课题,特别是在涉及非线性和时滞的系统中。这类系统的控制设计通常需要考虑模型不确定性、参数变化、外部干扰以及系统自身动态的时滞特性。在这一背景下,非对称饱和约束使得控制问题更加复杂,因为饱和现象可能会限制控制输入的幅值,导致系统的期望性能无法实现。为了克服这些问题,研究者设计了鲁棒自适应控制器,旨在在系统不确定性和饱和约束的双重影响下保持控制性能。
Lyapunov-Krasovskii函数是处理时滞系统稳定性分析的常用工具,通过构造合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,可以保证系统在时滞出现时依然能够保持稳定。而双曲正切函数的引入则是为了在控制器设计中避开奇异性问题,即避免控制律在某些点变得无穷大或无法定义的情况,从而确保控制器的可行性和有效性。
文章还展示了一个仿真例子来验证理论结果的有效性,这表明所提出的鲁棒自适应控制策略不仅在理论上具有严格性,而且在实际应用中也是有效的。
文章的作者团队来自不同的学术机构和国家,包括哈尔滨工业大学机器人与系统国家重点实验室、沙特阿拉伯朱拜尔的阿卜杜勒阿齐兹国王大学工程学院电气与计算机工程系以及土耳其伊斯坦布尔的博阿齐奇大学电气与电子工程系。通过国际合作,研究人员共同探讨了非线性时滞系统的控制问题,这反映了控制理论与应用的国际化研究趋势。
该研究发表在《IET Control Theory & Applications》期刊上,这是一本专注于控制理论及其应用的国际性学术期刊,文章的接收和发表时间分别是在2014年的1月10日和6月20日,文章的数字对象标识(doi)为10.1049/iet-cta.2014.0557。这些出版细节为读者提供了文章的背景信息,并为有兴趣进一步研究该课题的读者提供了查阅原文的途径。