具有未建模动态的互联大系统事件触发自适应模糊控制.docx

本文探讨了针对具有未建模动态和执行器故障的非严格反馈非线性互联大系统的事件触发自适应模糊控制策略。非线性互联大系统在众多领域如机器人、化工过程、智能电网和航空航天中有着广泛应用，其特征是结构复杂、控制分散、子系统关联性强以及模型维度高。为了解决这类系统的控制问题，学者们利用神经网络和模糊逻辑系统来近似复杂的非线性函数。 早期的研究基于反步法，通过神经网络或模糊逻辑逼近非线性项，设计出自适应控制器，取得了良好的控制效果。然而，这些方法通常假设系统状态可测，而在实际工程中，系统状态往往是不可测或测量成本高昂。为解决这一问题，文献中提出了利用观测器估计未知状态的输出反馈控制方案，特别是模糊观测器被用来准确估计互联大系统的未知状态，并设计自适应容错控制器以应对执行器故障的影响。 尽管取得了一些进展，但在系统存在未建模动态和执行器故障的情况下，如何设计有效的控制器仍然是一个挑战。对于系统输出受限的问题，文献采用障碍李雅普诺夫函数设计控制器，确保输出和跟踪误差在限定范围内。此外，为了处理未建模动态，一些方法如小增益定理、辅助信号模型等被提出，但这些方法主要针对静态受限情况，且对于快速收敛和复杂系统的不确定性处理仍有限。 事件触发机制在减少通信带宽和节省资源方面展现出优势，文献中设计了基于事件触发的分散自适应容错控制器，即使在执行器故障的情况下也能保证系统的稳定运行。这种控制器能够在减少通信需求的同时补偿执行器故障的影响。 本文的主要贡献包括： 1) 设计模糊观测器以估计不可测量的状态，并通过李雅普诺夫函数约束未建模动态，保证控制器设计的稳健性。 2) 提出基于事件触发的分散自适应容错控制器，以减少通信带宽并补偿执行器故障对系统性能的影响。 3) 利用时变新型障碍李雅普诺夫函数，确保系统跟踪误差快速收敛，满足输出受限的性能要求。 论文的结构安排为：首先介绍互联大系统的模型和相关假设，然后提出观测器和控制器设计方案并进行稳定性分析，接着通过数值仿真验证方法的有效性，最后进行工作总结。 总结来说，本文针对非线性互联大系统中未建模动态、执行器故障和输出受限的综合问题，提出了一种结合模糊控制、事件触发机制和容错控制的创新解决方案，为解决此类复杂系统的控制问题提供了新的思路。