基于一组高增益观测器的输出反馈控制器：针对测量噪声的鲁棒性分析
最优化与控制
2019-06-04 v1
摘要
本文利用多高增益观测器（MHGO）分析了在一类未知非线性系统存在测量噪声情况下的输出反馈控制。众所周知，当系统输出被噪声污染时，单个高增益观测器（HGO）无法提供令人满意的性能。更具体地说，在输出测量被噪声污染时，HGO 中存在状态估计收敛速度与稳态估计误差界之间的权衡。在所提出的方案中，输出反馈控制器利用由一组 HGO 提供的信息进行适当组合而得到的状态估计。所提出的策略能够减轻测量噪声的破坏性影响并加速收敛过程，这是因为它引入了一个额外的设计参数。文中讨论了基于 MHGO 的控制器的性能恢复能力以及闭环系统的稳定性。在水下航行器系统和机械系统上进行了仿真，以评估基于 MHGO 的控制器的性能。此外，提供了基于 MHGO 的控制器与基于常规 HGO、带切换增益的 HGO 以及多观测器方法的控制器之间的详细比较，结果表明基于 MHGO 的控制器优于其他方法。
引用
@article{arxiv.1903.01738,
title = {Output Feedback Controllers Based on a Bank of High-Gain Observers: Robustness Analysis Against Measurement Noise},
author = {Kasra Esfandiari and Mehran Shakarami},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.01738},
year = {2019}
}