[发明专利]一种单速自适应比例-微分控制方法

摘要

针对非仿射非线性不确定系统的控制难题，发明了一种不依赖于被控对象模型的单速自适应比例‑微分(Single‑speed Adaptive Proportional‑Derivative，SAPD)控制方法。该发明的控制方法将系统动态和内外不确定性定义为总和扰动，从而将非仿射非线性不确定系统变换为线性不确定系统，进而构建了总和扰动激励下的误差动力学系统，据此设计了以速度因子为核心的单速自适应比例‑微分控制器模型。理论分析了由SAPD控制器组成的闭环控制系统不仅具有全局渐近稳定鲁棒性，而且SAPD控制器还具良好的抗扰动鲁棒性。本发明在电力、机械、化工、交通、航空、航天等领域具有广泛的应用价值。

主权项

1.一种单速自适应比例‑微分(SAPD)控制方法，其特征在于，包括如下步骤：1)根据期望轨迹y_d及其微分信号和结合非线性不确定对象的实际输出y，建立跟踪误差e₁以及误差的微分e₂分别为：其中2)根据步骤1)获得e₁、e₂以及后，定义所述单速自适应比例‑微分控制律为：其中b0为所述非线性不确定函数g(y1,y2,t)的估计值(不要求准确)，且为常数；3)根据步骤2)所述的单速自适应比例‑微分控制器模型，为了有效避免动态响应初期微分峰值引起的超调和振荡现象，定义自适应速度因子zc为：zc＝h‑α(1‑0.9e‑βt)其中，h是积分步长，0＜α＜1，β＞0。