一类高阶非线性系统的鲁棒反推终端滑模控制

摘要

针对一类高阶非匹配不确定非线性系统,结合动态面控制方法,设计一种鲁棒自适应反推终端滑模控制方案,在消除控制抖振的同时,提高系统对不确定性的鲁棒性.设计非线性干扰观测器,对系统中由外界干扰引起的非匹配不确定性进行观测补偿.在反推过程中,基于动态面控制方法引入低通滤波器,有效降低控制器复杂性.引入边界层厚度设计系统建模误差自适应律.在反推最后一步,采用双曲正切函数替换符号函数降低控制抖振.给出观测器和系统在设计控制方案下的稳定性定理及证明,观测误差和跟踪误差一致终结有界.通过对比仿真,验证观测器对系统不确定性的精确观测能力.研究结果表明:设计的控制方案对系统非匹配不确定性和建模误差具有较好的鲁棒性.