控制与决策

作者：潘昌忠,崔臣臣,周兰,熊培银,陈君

单位：湖南科技大学 信息与电气工程学院,湖南 湘潭 411201,,湖南科技大学 信息与电气工程学院,湖南 湘潭 411201,,湖南科技大学 信息与电气工程学院,湖南 湘潭 411201,,湖南科技大学 信息与电气工程学院,湖南 湘潭 411201,,湖南科技大学 信息与电气工程学院,湖南 湘潭 411201,

关键词：TORA;饱和约束;生物启发模型;欠驱动系统;有界输入;镇定控制

基金：国家自然科学基金项目(62173138); 湖南省自然科学基金项目(2019JJ50157, 2020JJ4314); 湖南省教育厅科研项目(20A186).

针对欠驱动水平TORA(translational oscillators with rotating actuator)系统,提出一种基于生物启发模型的有界输入控制方法,实现系统在执行器存在饱和约束情况下的镇定控制.首先,根据水平TORA系统的动力学模型分析系统的无源特性,进而给出系统的控制目标;接着,基于无源特性构造一种新颖的Lyapunov函数,在此基础上设计一种结构简单的非线性状态反馈控制器;然后,考虑执行器的饱和约束条件,引入受生物启发建立的神经动力学模型,利用该模型的有界平滑输出特性,设计一种改进的状态反馈控制器;最后,根据LaSalle不变性原理对系统的稳定性进行严格的数学分析和证明.与其他方法相比,所提方法不仅考虑了执行器的饱和约束问题,而且设计的控制算法简单高效,易于工程实现.仿真与对比结果表明,所提方法具有更好的控制性能.

来源：2022年第5期

《控制与决策》期刊编辑部

查看控制与决策杂志2022年第5期