一类具有执行器故障的非线性耦合分层系统的鲁棒控制

本文提出一种方法,解决一类分层非线性系统的动态和控制输入有效性中由故障引起的不确定性所带来的控制挑战,其中高层动态与多智能体低层动态非线性耦合。高层动态在控制输入有效性上具有乘性不确定性,并受到外源干扰输入。另一方面,低层系统受到执行器故障影响,导致动态模型和相关控制有效性中出现时变乘性不确定性。此外,高层与低层动态之间的非线性耦合使问题更具挑战性。为解决该问题,设计了一种在线参数估计算法,并结合自适应分配机制,自动在低层多智能体系统间分配控制作用。分别在高层和低层设计了基于非线性 $\mathcal{L}_2$ 增益的控制器和状态反馈控制器,以在瞬态响应中高性能地从故障中恢复系统,并抑制外源干扰。所得分析保证了高层参考指令信号的鲁棒跟踪。