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基于变量幂表面误差函数的非下三角非线性系统的反步动态表面控制

系统与控制 2024-09-05 v1 系统与控制

摘要

本文提出一种用于非下三角非线性系统跟踪控制误差减小的控制设计方法,结合了变量幂表面误差函数(Variable Power Surface Error Function, VPSEF)、反步法和动态表面控制技术。在设计的每一步中,获得一个表面误差,并根据其幅值,VPSEF 技术决定要使用的表面误差。因此,设计基于反步的虚拟控制和实际控制律以稳定相应的子系统。为解决循环结构问题,在递归设计的每个中间阶段使用一阶低通滤波器来处理虚拟控制信号。闭环系统的稳定性分析表明,所有信号均表现为半全局一致最终有界性。此外,通过合理使用 VPSEF 技术的控制输入开关策略,能够确保稳态跟踪误差收敛到接近零的任意小邻域。该方法的有效性通过两种不同的仿真演示得到验证。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.02473,
  title  = {A Variable Power Surface Error Function backstepping based Dynamic Surface Control of Non-Lower Triangular Nonlinear Systems},
  author = {Abdulrazaq Nafiu Abubakar and Ali Nasir and Md Muzakkir Quamar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.02473},
  year   = {2024}
}