[发明专利]一种固定时间收敛输出反馈模型参考控制方法在审
| 申请号： | 201910262901.0 | 申请日： | 2019-04-02 |
| 公开（公告）号： | CN110058520A | 公开（公告）日： | 2019-07-26 |
| 发明（设计）人： | 张骁骏;袁夏明;王向阳;朱纪洪;和阳 | 申请（专利权）人： | 清华大学 |
| 主分类号： | G05B13/04 | 分类号： | G05B13/04 |
| 代理公司： | 北京三聚阳光知识产权代理有限公司 11250 | 代理人： | 张建纲 |
| 地址： | 100084*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种固定时间收敛输出反馈模型参考控制方法，涉及控制技术领域，其特征在于含有：被控对象、参考模型、固定时间扩张状态观测器、固定时间补偿控制器、输入信号处理模块。本发明针对具有模型不确定性和外部扰动的二阶非线性系统设计带有输入限幅和滤波的模型参考输出反馈控制结构；通过固定时间收敛扩张状态观测器，获得系统扩张状态估计值；根据估计值与参考模型状态求得广义误差信号的估计，设计固定时间收敛终端滑模补偿控制器，使得闭环系统误差在给定时间上界内收敛到原点，实现被控对象对参考模型的跟踪。本方法具有固定时间收敛、不依赖被控对象精确模型、对模型不确定性和外部扰动鲁棒性强等优点。 | ||
| 搜索关键词： | 收敛 被控对象 参考模型 模型参考控制 不确定性 输出反馈 外部扰动 输入信号处理模块 二阶非线性系统 扩张状态观测器 控制技术领域 输出反馈控制 补偿控制器 状态观测器 闭环系统 获得系统 扩张状态 模型参考 时间补偿 时间扩张 误差信号 终端滑模 控制器 原点 鲁棒性 滤波 上界 限幅 跟踪 | ||
【主权项】：
1.一种固定时间收敛输出反馈模型参考控制方法，其特征在于含有：被控对象、参考模型、固定时间扩张状态观测器、固定时间补偿控制器、输入信号处理模块；其中所述固定时间扩张状态观测器使用被控对象的输出信号y(t)估计得到扩张状态z(t)；z(t)与所述参考模型的状态xm(t)的差作为广义误差信号的估计![]()
所述固定时间补偿控制器根据广义误差信号的估计![]()
计算补偿控制量uC(t)；所述输入信号处理模块对补偿控制量uC(t)进行限幅和滤波，得到被控对象输入u(t)和参考模型输入um(t)；所述被控对象的数学表达式为![]()
其中![]()
为系统状态，y为系统输出，f(x)为非线性光滑函数，Δf(x)和d(x)分别表示模型不确定性和外部扰动，g为已知常数，dn表示输出噪声；所述参考模型取为线性定常模型：![]()
其中![]()
为参考模型状态；fm(xm)为定常函数，体现期望闭环动态特性，um为参考模型输入。
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