控制与决策

作者：苏航,杜宇航

单位：山东科技大学 电气与自动化工程学院，山东 青岛 266590,,山东科技大学 电气与自动化工程学院，山东 青岛 266590,

关键词：非线性系统;观测器;神经网络;有限时间命令滤波控制;障碍李雅普诺夫函数;输入死区

基金：中国博士后科学基金面上资助项目(2022M721974).

针对一类具有状态约束和不可测状态的非线性系统, 提出一种基于观测器的自适应神经网络有限时间命令滤波控制方案. 首先, 构造积分障碍李雅普诺夫函数来确保系统的状态变量满足时变约束条件. 其次, 考虑到大多数非线性系统的状态是不可测的, 设计一个自适应神经网络状态观测器对不可测状态进行估计. 然后, 在控制器设计过程中采用有限时间命令滤波控制方法, 避免了“微分爆炸”现象, 并进一步引入误差补偿机制消除了滤波误差. 此外, 为了解决输入死区问题, 将死区模型描述为线性输入和有界扰动的形式. 所提方法保证了系统状态不会超出约束边界, 闭环系统中所有信号在有限时间内是有界的, 且跟踪误差在有限时间内收敛到原点附近邻域内. 最后, 通过两个例子验证了所提方法的有效性.

来源：2025年第11期

《控制与决策》期刊编辑部

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