一类含高阶非匹配扰动项的非仿射非线性系统的跟踪控制

有限时间观测器 ( FTDO) 是一种非线性观测器,近年来被广泛用于含高阶扰 动项非线性系统的控制器设计。但在以往的研究中,FTDO 仅能应用于具有仿射结构的 非线性系统且只能保证系统输出跟踪期望固定点。文中针对一类含有高阶非匹配扰动项 的非仿射纯反馈非线性系统的跟踪控制问题,提出了基于 FTDO 的非线性动态逆跟踪控 制方法。文中通过近似动态逆方法构建快变子系统,在慢时间尺度下将含有 FTDO 观测 输出的非仿射系统转换为具有仿射结构的线性系统,并追踪时变参考轨迹。该算法不依 赖于原系统的时标分离特性,并避免了反步法中的 “复杂性爆炸”问题。在 Matlab / Simulink 环境下的仿真结果表明,文中所设计控制器在被控系统具有非仿射结构时也能 准确估计高阶扰动项,且具有良好的跟踪性能。