多输入多输出非线性系统的模糊自适应容错控制

范永青, 闫艺雪

西安邮电大学学报 ›› 2025, Vol. 30 ›› Issue (03) : 118-126. DOI: 10.13682/j.issn.2095-6533.2025.03.014

多输入多输出非线性系统的模糊自适应容错控制

  • 范永青, 闫艺雪
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摘要

针对一类多输入多输出(multi-input multi-output, MIMO)非线性系统的跟踪控制问题,设计一种新型自适应模糊容错控制器。首先,通过误差转换将受约束的系统误差转换为无约束误差;采用基于开关切换的控制策略处理潜在的执行器故障。其次,在传统的模糊逻辑系统中引入非零时变参数,通过该参数在线调节模糊逻辑系统的逼近精度。根据稳定性理论设计控制器和自适应律,当系统状态超出逼近域时,利用自适应律使系统状态回到滑模面,进而进入逼近域内。结合矩阵分解和Nussbaum型函数的方法,解决控制方向未知的问题。改进的平均驻留时间用于保证输出约束下信号的一致有界性。仿真结果表明,闭环系统的所有信号在时变约束内都能实现理想的跟踪性能。

关键词

执行器故障 / 容错控制 / 多输入多输出系统 / 自适应模糊控制 / 李雅普诺夫函数

中图分类号

TP273

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范永青, 闫艺雪. 多输入多输出非线性系统的模糊自适应容错控制. 西安邮电大学学报. 2025, 30(03): 118-126 https://doi.org/10.13682/j.issn.2095-6533.2025.03.014

基金

陕西省自然科学基金项目(2022JM-389,2019JQ-341); 陕西省留学人员科研活动择优项目(35)

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