[发明专利]一种具有未知增益和干扰的非线性系统跟踪控制方法

权利要求书

1.一种具有未知增益和干扰的非线性系统跟踪控制方法，其特征在于，包括干扰观测器设计、增益补偿算法设计以及跟踪控制器设计；

所述干扰观测器设计包括具有未知增益和干扰的非线性系统描述、非线性函数的神经估计以及基于滑模的观测器设计；所述的增益补偿算法，具体为设计一种基于努斯鲍姆技术的控制增益补偿算法；所述跟踪控制器设计，包括基于超螺旋估计器的虚拟控制输入的微分估计以及基于反步法的跟踪控制器设计；

所述非线性系统为：

其中，y∈R和u(t)∈R分别表示系统的输出和输入，和表示系统的状态，x_i为第i个状态分量，表示非线性函数，表示未知增益，ξ_i(t),i＝1,2,...,n表示外界干扰；

对任意的非线性连续函数存在一个神经网络，使得：

其中，w_i表示权重向量，表示神经网络的激励函数，T表示求向量或矩阵的转置，表示估计误差，定义最优的权重参数为w_i^*，设计滑模函数为：

其中，e_i＝z_i-x_i，z_i是辅助变量，且表示最理想权重的转置，c_i为常量，于是设计如下观测器：

其中，δ_i为中间变量，η_i＞0和k_i＞0为观测器调节参数，表示干扰估计值；

设计如下控制器

且

其中，ε_n,σ＞0,ε_n,f＞0,ε_n,ω＞0,f_n0是控制器调节参数，τ_n为误差，w_n表示权重，表示激励函数，表示估计误差的上界，表示非线性函数的上界，为估计误差的上界，表示干扰估计值。