基于预测反馈和超滑模观察器的带时变延迟不确定系统滑模控制

本文提出一种新颖的线性时不变系统稳定控制策略，用于抑制由已知时变测量延迟和匹配未知非线性扰动（可能包括执行器故障）影响的系统。部分状态向量不可用于实时测量。为此，采用开环预测器与基于超滑模算法设计的状态观测器相结合的方式，以补偿延迟并估计未测量的状态分量。具体而言，基于非线性观测器的框架能够在不假设故障信号来自已知外生系统的情况下重构未建模故障信号，具备对参数不确定性的鲁棒性。同时，预测器将延迟输出向前移动。随后，构建滑模控制律以实现理想滑模并确保全局稳定，即使在更广泛的扰动、未建模扰动、参数不确定性和延迟下，也可实现，这归功于超滑模观测器的集成。数值仿真说明了所提出方法的有效性。