控制与决策

作者：姜博严,杜文浩,李传江,姚文卿

单位：常州工学院 电气信息工程学院,江苏 常州 213032,,常州工学院 电气信息工程学院,江苏 常州 213032,,哈尔滨工业大学 航天学院,哈尔滨 150001,,常州工学院 电气信息工程学院,江苏 常州 213032,

关键词：有限时间控制;非光滑控制;线性控制;性能对比;参数选取

基金：国家自然科学基金项目(61903123)；江苏省自然科学基金项目(BK20190165)；常州市重点研发计划项目(CE20215022)；常州市科技支撑计划(工业)项目(CE20220046).

相比于无幂函数的传统线性控制方法,有限时间控制器(finite-time controller,FTC)因具有指数参数而能实现更优的控制性能.以一阶系统为例,定性且定量地对FTC和线性控制器(linear controller,LC)性能进行较为全面的对比,共得出11个相关定理,重点研究如何选取FTC的控制参数,以获得比LC更优的控制性能.具体内容为:考虑一阶标称系统和受扰动系统,设定一系列能反映控制性能的评价指标,如最大控制量、能量消耗、收敛速度、稳态精度以及抗干扰能力等;相比于已给定的LC,通过计算求出每个指标所对应的FTC参数,并证明存在合适的参数范围使FTC在评价指标的约束下具有更优的控制性能;证明在同一评价指标约束下,相比于FTC,不存在具有更优性能的LC.该研究可为FTC优于LC提供理论支撑,也为如何选取或优化FTC参数提供理论依据.

来源：2024年第10期

《控制与决策》期刊编辑部

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