控制理论与应用

作者：杨航,黄英博,李光,那靖

单位：昆明理工大学机电工程学院,昆明理工大学机电工程学院,昆明理工大学机电工程学院,昆明理工大学机电工程学院

关键词：预设时间控制;非对称输出约束;反步法;时变参数

基金：国家自然科学基金项目(62373174,62473180,62273169), 云南省基础研究计划项目(202201AW70005)资助.

本文针对一类具有非对称输出约束和时变参数的非线性系统,设计了一种预设时间控制器.相较于传统约束控制方法中,设计者无法预先设定收敛时间和初始值满足约束条件的假设,该控制策略不仅可以在满足约束条件的情况下将系统状态在预先设定的时间内调节至零,而且可以避免系统初值违反约束条件导致控制器奇异的风险.首先,通过构造虚拟约束边界,消除了系统初始值需满足约束条件的限制,并保证了在预先设定的时间内将状态从违反约束恢复到满足约束.其次,设计了可实现非对称约束下系统状态和转换函数同步收敛的等效转换方法.有别于现有的预设时间控制,要求不确定非线性满足线性增长条件/未知定常参数,本文所研究的非线性系统包含不确定时变参数,通过利用基于变量凝聚法的反步技术和预设时间调节函数,设计了一种能够处理非对称输出约束和时变参数的预设时间控制器.最后,通过两个数值仿真案例验证了所提方法的有效性.

来源：2026年第1期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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