[发明专利]一种具有控制器输入饱和的非线性化学反应循环不确定时滞系统的控制方法

权利要求书

1.一种具有控制器输入饱和的非线性化学反应循环不确定时滞系统的控制方法，其特征在于按照以下步骤进行：

步骤A、建立非线性化学反应循环不确定时滞系统的模型：

x.1(t)=g1x2(t)+θf1TF1(t)+θh1TH1(x1(t-τ1)x.2(t)=g2u(t)+θf2TF2(t)+δf2+θh2TH2(x‾2(t-τ2)+δh2(x‾2(t-τ2))]]>

控制器控制输入u限制为：|u|≤u_max，其中u_max是控制器的最大输出量；

步骤B、设计基于指令滤波器的自适应反步递推控制器：

v=1g2(-g1z1-K2(z2-e)-θ^2TFθ2-θ^20φ2tanh(z2φ2ϵ2)+α.1-z2h(Z)Φ2+z22)]]>

Φ.=-Φh(z2,Φ2)Φ2+z22-kvΦ|z2|≥l20|z2|<l2,]]>其中k_v＞0,l＞0

所述指令滤波器的自适应反步递推控制器包含以下控制设计参数：k_v，σ₁，σ₂，σ₂₀，K₁，K₂和K₂₂；

其中，虚拟控制器α₁：

的导数通过指令滤波器直接得到；

通过设计自适应升级率：

θ^.2=Γ2(Fθ2z2-σ2θ^2),θ^.20=γ2(z2φ2tanh(z2φ2ϵ2)-σ20θ^20)]]>实现对未知的参数θ₁，θ₂和θ₂₀的在线实时估计；

通过引入的辅助设计系统以分析控制系统，所述的辅助设计系统如下：

e.=-K22e-1|e|2f2(u,Δu,z2,x‾2)e+g2(v-u)|e|≥∈20|e|<∈2---(10)]]>

其中Δu＝u-v，k₂₂＞0，e是辅助设计系统的状态，∈₂是非线性化学反应循环不确定时滞系统的跟踪性能常数，且∈₂>0；

步骤C、调节所述自适应反步递推控制器的设计参数如下：k_v＞0,σ₁＞0,σ₂＞0,σ₂₀＞0，K₁＞0，K₂＞0，K₂₂＞1，使系统在有限时间内达到稳定，完成系统控制。