基于反演算法的严格反馈非线性系统固定时间跟踪控制  

Fixed-time tracking control for strict-feedback nonlinear systems based on backstepping algorithm

作　　者：陈明[1] 安思宇 CHEN Ming;AN Si-yu(School of Electronic and Information Engineering,University of Science and Technology Liaoning,Anshan 114000,China)

机构地区：[1]辽宁科技大学电子与信息工程学院,辽宁鞍山114000

出　　处：《控制与决策》2021年第1期173-179,共7页Control and Decision

基　　金：国家自然科学基金项目(61403177);辽宁省自然科学基金项目(20180550319);辽宁省教育厅项目(2019LNJC09)。

摘　　要：针对一类严格反馈非线性系统,研究固定时间跟踪控制问题.基于反演控制策略及Lyapunov稳定性理论,给出使系统全局固定时间稳定的充分条件和设计步骤.所提出的反演控制方案可以消除控制器存在的奇点问题,保证系统的跟踪误差在固定时间内收敛于原点的一个小邻域内,且收敛时间与系统的初始状态无关.最后,通过一个数值仿真示例验证了所提出设计方案的有效性.The problem of fixed-time tracking control is investigated for a class of strict-feedback nonlinear systems.Based on the backstepping control strategy and Lyapunov stability theory,the sufficient conditions and design steps for globally fixed-time stable of the system are given.The proposed backstepping control scheme eliminates the singularity problem that may occur in the controller design,and ensures that the tracking error converges to a small neighborhood of the origin within fixed-time interval,meanwhile,the convergence time is independent of the initial states of the system.Finally,the effectiveness of the proposed scheme is verified by a numerical simulation example.

关 键 词：有限时间稳定 固定时间控制 跟踪控制 反演控制 虚拟控制律 严格反馈非线性系统 

分 类 号：TP273[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]