具有小超调的 3-DOF 直升机规定性能自适应固定时间姿态跟踪控制
系统与控制
2022-06-10 v5 系统与控制
摘要
本文研究了一种新颖的规定性能自适应固定时间反步控制策略，用于 3-DOF 直升机的姿态跟踪。首先，设计了一种新的统一障碍函数（UBF），将规定性能约束系统转化为无约束系统。随后，建立固定时间（FxT）反步控制框架以实现姿态跟踪。借助新提出的不等式，构造了非奇异虚拟控制律。此外，采用带补偿机制的 FxT 微分器以克服“复杂性爆炸”问题。进而，设计了改进的自适应律以逼近扰动的上界。为获得保守性更小且更精确的 settling time 近似，提出了改进的 FxT 稳定性定理。基于该定理，证明了系统所有信号均为 FxT 有界，且跟踪误差在用户定义时间内以较小超调收敛至预设域。最后，通过数值仿真验证了所提控制策略的可行性与有效性。
引用
@article{arxiv.2201.09180,
title = {Prescribed Performance Adaptive Fixed-Time Attitude Tracking Control of a 3-DOF Helicopter with Small Overshoot},
author = {Xidong Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.09180},
year = {2022}
}
备注
6 pages, 4 figures