预定义时间镇定控制器

预定时限内稳定

针对具有输入未建模动态的非线性时滞系统，该控制器采用反步法结合M滤波器和分段分数幂函数，实现预定义时间内镇定并避免奇异性。

Qiang, Li · Wang, Ronghao · Mao, Jun · Xiang, Zhengrong

International Journal of Adaptive Control and Signal Processing 2025

技术优势

预定义时间内稳定

所有闭环信号在给定预定义时间内实现半全局一致最终有界，无需等待渐近收敛。

避免奇异性

通过分段分数幂函数设计镇定器，避免虚拟控制律在原点处微分引起的奇异性问题。

处理时滞和未建模动态

采用李雅普诺夫-克拉索夫斯基泛函处理时滞，结合M滤波器处理输入未建模动态。

神经网络逼近非线性

利用神经网络逼近能力处理系统中的显著非线性，减少控制器设计难度。

应用场景

• 非线性时滞系统控制：用预定义时间控制器保证时滞系统在设定时间内稳定，替代需渐近收敛的传统方案。
• 输入未建模动态补偿：通过M滤波器补偿输入未建模动态，防止其导致性能退化，适用于执行器动态复杂的系统。
• 预定义时间控制应用：控制器可集成到需要快速收敛的工程系统，如机器人、飞行器，实现定时稳定。