[发明专利]一种饱和非线性系统连续干扰触发控制方法

权利要求书

1.一种饱和非线性系统连续干扰触发控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：对受到外界干扰和内部不确定性影响而同时具有输入饱和特性的非线性系统进行建模；

S2：估计内部不确定性和外界干扰；

S3：通过反步控制的方法，利用外界干扰和内部不确定性的估计值，判断其对系统稳定性的利弊，在反步控制方法中加入合适的干扰因子和不确定性因子以构建反步控制器，保留外界干扰和内部不确定性中有利于稳定性的部分，并消除不利于稳定性的部分，最后采用连续切换的方法使得系统在抵消有害干扰和保留有益干扰之间进行连续平滑切换；

所述采用连续切换的方法使得系统在抵消有害干扰和保留有益干扰之间进行连续平滑切换具体为：

定义连续切换函数Ψ(ω)为：

其中，ω是干扰，是设计参数；当干扰ω≥0时，将干扰全部作为有害干扰并抵消；当时，将干扰中的部分作为有益干扰保留；当时，将干扰全部作为有益干扰并完全保留。

2.根据权利要求1所述的一种饱和非线性系统连续干扰触发控制方法，其特征在于：所述步骤S1中，通过死区模型对非线性系统建模，并对模型进行整理以便于构建反步控制器。

3.根据权利要求1所述的一种饱和非线性系统连续干扰触发控制方法，其特征在于：所述步骤S2中，利用RBF神经网络估计未知非线性特性。

4.根据权利要求1所述的一种饱和非线性系统连续干扰触发控制方法，其特征在于：所述步骤S2中，利用非线性干扰观测器估计外界干扰；

利用所述非线性干扰观测器估计外界干扰时，外界干扰d_i(t)由下式的中立稳定的外系统描述：

其中，是中间变量，是的一阶求导，A_i和C_i是设计的矩阵。

5.根据权利要求1所述的一种饱和非线性系统连续干扰触发控制方法，其特征在于：所述步骤S3包括以下步骤：

S31：定义e₁＝x₁-x_1d和e₂＝x₂-α₂以得到动态特性，其中e₁和e₂表示第1和第2个子系统的跟踪误差，x₁和x₂是状态变量，α₂表示虚拟控制量；

S32：选取Lyapunov函数并求导，通过得到的区间以判断内部不确定性和外界干扰对系统的利弊；

S33：分别定义新型的不确定性因子和干扰因子，并设计控制律；

S34：定义连续切换函数并求得闭环动态特性。

6.根据权利要求5所述的一种饱和非线性系统连续干扰触发控制方法，其特征在于：所述步骤S32中：

与不确定性和外界干扰相关的项为：和e₁(t)d₁(t)；

若和e₁(t)d₁(t)＜0，则表明内部不确定性和外界干扰有利于系统的稳定性；

若和e₁(t)d₁(t)＞0，则表明不确定性和干扰项不利于系统的稳定性；

若和e₁(t)d₁(t)＝0，则表明不确定性和干扰项与系统的稳定性无关；

其中γ₁表示设计参数，e₁(t)表示跟踪误差，是θ₁的转置，表示核向量函数，d₁(t)表示外界干扰。

7.根据权利要求5所述的一种饱和非线性系统连续干扰触发控制方法，其特征在于：所述步骤S33中：

新型的内部不确定性因子为其中是的转置且是θ₁的估计值。