一种抗输入饱和的协同控制器设计方法技术

技术编号:41852043 阅读:39 留言:0更新日期:2024-06-27 18:28
本发明专利技术属于一般物理系统的协同控制技术领域,具体提供一种抗输入饱和的协同控制器设计方法,包括:建立非线性系统和参考系统的数学模型,确定输入饱和上下界和控制目标;在无输入饱和的情况,根据非线性系统模型和控制目标设计分布式协同控制器;在无输入饱和的情况,基于李雅普诺夫稳定性理论分析闭环系统的有界性;考虑输入存在饱和情况,基于无饱和情况有界性分析结果,提出离线的参数可行性判据,判断选取的控制器参数能否在实现控制目标的同时,避免输入饱和发生。其所设计的分布式协同控制器可在有向通信拓扑下实现协同编队控制;给出可行性判据,可离线判断选取的控制器参数能否在指定输入饱和约束下实现给定控制任务,具有较强应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一般物理系统的协同控制,具体属于严格反馈的线性系统的分布式自适应协同控制领域,其提供一种抗输入饱和的协同控制器设计方法


技术介绍

1、由于物理硬件的限制,控制回路中的执行机构存在饱和约束,执行器的输出(即被控对象的控制输入)被约束在一定的范围之内。在为被控对象设计控制输入时,若不考虑饱和约束对控制输入的影响,该约束便可能会破坏控制输入的原有特性,进而影响闭环系统的运行性能。输入饱和的具体影响可以表示为:

2、

3、其中,u是期望控制输入,sat(u)是饱和约束下的实际控制输入,和-u分别是饱和约束的上界和下界,和u均为正实数。

4、针对这一问题,有学者基于线性系统分析了输入饱和对系统性能的影响,并给出了系统不受饱和影响的可行域。当系统状态在该域内时,即使输入饱和截断了控制输入,截断后的控制输入仍能实现期望的控制任务。

5、对于含未知参数的非线性系统而言,由于线性性质不再成立且存在未知参数,上述成果无法直接应用。为了解决非线性系统输入饱和下的控制问题,有学者设计了抗饱和辅助函数,通过使用该函数对本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种抗输入饱和的协同控制器设计方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的抗输入饱和的协同控制器设计方法,其特征在于,所述方法还包括:

3.如权利要求2所述的抗输入饱和的协同控制器设计方法,其特征在于,所述第一步中,建立非线性系统的数学模型为:

4.如权利要求3所述的抗输入饱和的协同控制器设计方法,其特征在于,所述第一步中,建立参考系统的数学模型如下:

5.如权利要求4所述的抗输入饱和的协同控制器设计方法,其特征在于,所述第一步中,输入饱和描述为:

6.如权利要求5所述的抗输入饱和的协同控制器设计方法,其...

【技术特征摘要】

1.一种抗输入饱和的协同控制器设计方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的抗输入饱和的协同控制器设计方法,其特征在于,所述方法还包括:

3.如权利要求2所述的抗输入饱和的协同控制器设计方法,其特征在于,所述第一步中,建立非线性系统的数学模型为:

4.如权利要求3所述的抗输入饱和的协同控制器设计方法,其特征在于,所述第一步中,建立参考系统的数学模型如下:

5.如权利要求4所述的抗输入饱和的协同控制器设计方法,其特征在于,所述第一步中,输入饱和描述为:

6.如权利要求5所述的抗输入饱和的协同控制器设计方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩震姜雨彤鲍珂周悦解芳王莹孙晓霞岳文斌沈丽丽张欣然
申请(专利权)人:中国北方车辆研究所
类型:发明
国别省市:

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