自适应稳定控制背景
时间：2023-02-24 14:09:01 | 来源：营销百科
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自适应稳定控制背景：众所周知，非线性系统的稳定性分析和控制设计是现代控制理论中一个十分重要的研究领域，并取得了一系列丰硕的研究成果，这主要在于一方面相较于线性系统，非线性系统在实际工程中更为常见，典型的有机器人系统、倒立摆系统、电力系统和空间飞行器控制系统等。另一方面，为了提高控制精度，实现更好的控制效果，例如精密机械制造、导弹制导和卫星空间定位等等，复杂的被控对象并不能简单地近似为线性系统。否则，不仅可能会使所设计控制器达不到预期控制目标，而且甚至可能会破坏与之相连或藕合的其他系统的稳定性能。
然而，相较于线性系统，非线性系统控制设计往往是非常复杂的，并不存在系统化或通用的控制设计方法适用于所有的非线性系统。也就是说，任何一种设计方法往往都只是适用于具有某一类非线性特性(如死区、饱和、磁滞)和结构特征的系统。因而，绝大多数非线性系统的控制设计，都是针对某一类型系统而言的。例如，就是研究所谓的严格反馈非线性系统的控制设计问题，并由此发展出很多经典的控制设计方法，如反推方法(Backstepping)和高增益观测器方法等。
最近十年来，一类称为高阶非线性系统的系统模型也吸引了不少科研工作者的研究兴趣.针对其开展的理论研究和控制设计也已成为非线性控制领域的一个较为活跃的分支，且取得了一系列有意义的结果.高阶非线性系统之所以可以得到如此广泛的关注，究其原因，主要在于其不仅有着不容忽视的理论价值而且也有着一定的实际应用价值.以下就这两方面做进一步的阐述。
- *在理论价值方面，高阶非线性系统具有比经典的严格反债非线性系统更一般的形式.前者的非线性程度要高于后者，后者可以看做是前者的一种特 殊情况.对高阶非线性系统的控制研究，不仅可以发现已有控制设计方法的局限性，而且可更大程度、更深层次地分析系统非线性对系统稳定性和控制设计的影响.因此，高阶非线性系统的理论研究是控制理论领域的前沿研究方向之一，其相关控制设计问题的研究将丰畜已有的非线性控制设计的理论结果，并促进发展新的、适用性更广的拉制器设计方法。
- *在实际应用方面，高阶非线性系统因其更一般的数学模型形式，故可以用来对不饱和的感应摩托，刚性机器人，航天飞行器，同步发电机等具有广泛应用价值的实际系统进行建模。而且，考虑到建模过程中所必然遇到的一些问题，如系统具有不可建模部分或受不确定或随机扰动影响等等，实际系统也可建模为高阶不确定非线性系统或高阶不确定随机非线性系统等等。因此，高阶非线性系统控制设计问题的研究必将会对实际工程问题的解决起到重要的指导作用，并在工业生产中带来一定的经济效益。
此外，还有一类称为非完整系统的系统模型也得到了广泛的研究.该类系统具有丰富的实际应用背景，可用来建模很多具有非完整约束的实际工程系统，例如移动机器人和轮式车辆等等。而且，因其特殊的系统结构，许多传统的控制设计方法对其并不适用，需发展新的控制设计方案来解决其控制问题。故而，针对此类系统的研究一直都是非线性系统控制的热点研究方向之一特别的，近年来针对一类称为高阶非完整系统的研究逐渐受到广大科研工作者的关注.它是己得到广泛而深入研究的标准链式非完整系统的推广形式，且具有和高阶非线性系统类似的高阶'幂次，(有较高的非线性程度)。事实上，从系统模型上看，高阶非完整系统可视作标准链式非完整系统和高阶非线性系统的在形式上的有机结合，也可以看做是一种'高阶'非线性系统.总而言之，对高阶非完整系统的控制研究不仅可以对标准链式非完整系统控制理论的发展起到指导和借鉴作用，也可以促进高阶非线性系统控制设计方法的进一步发展。
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