×
Dong，Sheng先生;沈志鹏;周、鲁;于浩淼;朱桂冰

延迟输出约束下基于非线性反馈的水面航行器事件触发输出反馈控制。 （英语） Zbl 07704183号

申请。数学。计算。 454，文章ID 128084，21 p.（2023）.
摘要：本文研究了存在延迟输出约束、未测量速度、模型不确定性和未知外部扰动的水面航行器（MSV）的轨迹跟踪控制。提出了一种动态事件触发扩展状态观测器（DET-ESO），以较低的测量通道通信成本实现对不可测速度和集总扰动的实时估计，并给出了估计误差上界与设计参数之间的显式关系。根据观测结果，采用反步法进行控制设计。最初，采用非线性反馈方法使控制方案能够对跟踪误差进行自调整，从而提高控制系统的动态性能。随后，使用一个误差移位函数和一个新的适用于非线性反馈复合特征的屏障李亚普诺夫函数（BLF）来处理初始跟踪条件未知的延迟输出约束。在此基础上，提出了一种包含动态变量和跟踪误差递减函数的动态事件触发机制来评估控制输入信号，以显著降低传输负载和执行器执行速度，并完成了控制方案的开发。理论分析表明，在所提出的控制方案下，闭环系统中的所有信号都一致最终有界，并且在预设的有限时间内满足最初违反的输出约束。此外，Zeno行为被严格排除在外。最后，对比仿真结果验证了该方案的有效性。

理学硕士：

93立方厘米 控制理论中的模型系统
93亿 可控性、可观测性和系统结构
93日xx 控制系统的稳定性

关键词：

非线性反馈;延迟输出约束;事件触发扩展状态观测器;事件触发控制;海上水面车辆
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{S.Dong}等人，应用。数学。计算。454，文章ID 128084，21 p.（2023；Zbl 07704183）
全文： 内政部

参考文献：

[1] 张，X。；王，C。；江，L。；An，L。；Yang，R.，《海上自主水面船舶防撞导航系统：最新调查》，海洋工程，235109380（2021）
[2] 朱，G。；马云（Ma，Y.）。；李，Z。；马勒基安，R。；Sotelo，M.，输入饱和欠驱动MSV的事件触发自适应神经容错控制，IEEE Trans。因特尔。运输。系统。(2021)
[3] Hao，L.-Y。；张义清。；Li，H.，《无人机集成滑模输出反馈容错控制》，应用。数学。计算。，401, 126078 (2021) ·Zbl 1508.93218号
[4] Wang，N。；吕，S。；Er，M.J。；Chen，W.H.，具有未建模动力学和扰动的自动水面车辆的快速准确轨迹跟踪控制，IEEE Trans。因特尔。车辆。，1, 230-243 (2016)
[5] 沈，Z。；Wang，Y。；余，H。；郭，C.，具有复杂未知量和输入饱和的船用车辆的有限时间自适应跟踪控制，海洋工程，198106980（2020）
[6] 朱，G。；马云（Ma，Y.）。；李，Z。；Malekian，R。；Sotelo，M.，具有预定义性能的MSV自适应神经输出反馈控制，IEEE Trans。车辆。技术。，70, 2994-3006 (2021)
[7] 三通，K.P。；Ge，S.S。；Tay，E.H.，输出约束非线性系统控制的Barrier lyapunov函数，Automatica，45918-927（2009）·Zbl 1162.93346号
[8] Jin，X.，使用通用屏障函数对具有非对称输出约束的MIMO非线性系统进行自适应定时控制，IEEE Trans。自动。控制，643046-3053（2018）·Zbl 1478.93318号
[9] 张，H。；刘，Y。；Wang，Y.，具有全状态约束的非规则非线性系统的基于观测器的有限时间自适应模糊控制，IEEE Trans。赛博。，51, 1110-1120 (2020)
[10] 秦，H。；陈，X。；Sun，Y.，基于RBFNN和tan型势垒lyapunov函数的无人机饱和状态约束自适应轨迹跟踪控制，海洋工程，253110966（2022）
[11] 张，Z。；Wu，Y.，关于海上水面舰艇在输出约束下定时稳定和跟踪控制的进一步结果，IEEE Trans。系统。人类网络-系统。，51，5300-5310（2021）
[12] Zheng，Z.，带误差约束的水面船舶移动路径跟踪控制，Automatica，118109040（2020）·Zbl 1447.93247号
[13] 沈，Z。；王，Q。；Dong，S。；Yu，H.，用于跟踪具有规定性能和非对称时变全状态约束的无人水面舰艇的动态水面控制，海洋工程，25311319（2022）
[14] 宋，Y.-D。；周，S.，具有延迟非对称时变全状态约束的不确定非线性系统的跟踪控制，Automatica，98，314-322（2018）·Zbl 1406.93172号
[15] 王，A。；刘，L。；邱，J。；Feng，G.，具有非对称输出约束的非严格反馈非线性系统的事件触发自适应模糊输出反馈控制，IEEE Trans。赛博。，52, 712-722 (2022)
[16] 朱，G。；杜，J。；李，J。；Kao，Y.，输入饱和下具有完全未知控制增益的MIMO不确定非线性系统的鲁棒自适应神经网络跟踪控制，神经计算，365，125-136（2019）
[17] Dong，H。；高，S。；宁，B。；Tang，T。；李毅。；Valavanis，K.P.，具有规定跟踪性能的非线性系统模糊自适应动态表面控制的错误驱动非线性反馈设计，IEEE Trans。系统。人类网络-系统。，50, 1013-1023 (2020)
[18] 沈，Z。；毕，Y。；Wang，Y。；Guo，C.，基于MLP神经网络的递归滑模动态表面控制，用于未知动力学和输入饱和条件下全驱动水面船舶的轨迹跟踪，神经计算，377103-112（2020）
[19] Wang，Y。；沈，Z。；王，Q。；Yu，H.，基于预测器的时变时滞不确定全驱动水面舰艇实用定时自适应滑模编队控制，RBFNN，ISA Trans。，125166-178（2022）
[20] 李，J。；张，G。；刘，C。；Zhang，W.，Colregs约束自适应模糊事件触发控制，用于执行器故障的欠驱动水面船舶，IEEE Trans。模糊系统。，29, 3822-3832 (2021)
[21] 彭，Z。；Wang，J。；王，D。；Han，Q.L.，《多自动水面车辆协调控制最新进展概述》，IEEE Trans。Ind.通知。，17, 732-745 (2021)
[22] 张，G。；张，C。；朗·L。；Zhang，W.，通过自主动态逻辑制导实现欠驱动车辆的实际约束输出反馈编队控制，J.Frankl。研究所，358，6566-6591（2021）·Zbl 1470.93060号
[23] 彭，Z。；刘，L。；Wang，J.，基于数据驱动自适应扩展状态观测器的多自主水面车辆的输出反馈群集控制，IEEE Trans。赛博。，51, 4611-4622 (2021)
[24] 傅，M。；Yu，L.，基于有限时间扩展状态观测器的具有输入饱和和干扰的海上水面车辆分布式编队控制，海洋工程，159219-227（2018）
[25] 张杰。；于斯。；颜毅，海洋水面舰艇在未知外部扰动和不确定性条件下的固定时间输出反馈轨迹跟踪控制，ISA Trans。，93, 145-155 (2019)
[26] Wang，T。；刘，Y。；Zhang，X.，具有不确定性和输出约束的自主水面舰艇基于扩展状态观测器的固定时间轨迹跟踪控制，ISA Trans。(2021)
[27] 顾，N。；王，D。；彭，Z。；Wang，J。；Han，Q.L.，《船舶扰动观察员和扩展状态观察员：调查》，《控制工程实践》，123，105158（2022）
[28] Tabuada，P.，事件触发的稳定控制任务的实时调度，IEEE Trans。自动。控制，521680-1685（2007）·Zbl 1366.90104号
[29] Wen，S。；郭，G。；陈，B。；Gao，X.，《使用资源高效通信机制的车辆协同自适应巡航控制》，IEEE Trans。因特尔。车辆。，4, 127-140 (2019)
[30] 马云（Ma，Y.）。；聂，Z。；胡，S。；李，Z。；Malekian，R。；Sotelo，M.，DoS攻击下无人水面车辆的故障检测滤波器和控制器联合设计，IEEE Trans。因特尔。运输。系统。，1422-1434年（2021年）
[31] 黄，Y。；Wang，J。；石，D。；Shi，L.，面向事件触发扩展状态观测器，IEEE Trans。自动。控制，631842-1849（2018）·Zbl 1395.93266号
[32] 刘，L。；张伟。；王，D。；Peng，Z.，为承受未知海洋载荷的动态定位船舶设计事件触发扩展状态观测器，海洋工程，209，107242（2020）
[33] 刘，X。；苏，X。；Shi，P。；沈，C。；Peng，Y.，非线性动态系统的事件触发滑模控制，Automatica，112108738（2020）·Zbl 1430.93029号
[34] 李，Z.-M。；Chang，X.-H。；Park，J.H.，具有异步事件触发约束的离散时间非线性网络系统的量化静态输出反馈模糊跟踪控制，IEEE Trans。系统。人类网络-系统。，51, 3820-3831 (2021)
[35] 彭，Z。；姜瑜。；Wang，J.，用于封闭目标的欠驱动自动水面车辆的事件触发动态水面控制，IEEE Trans。Ind.Electron公司。，68, 3402-3412 (2021)
[36] 周，W。；Fu，J。；Yan，H。；杜，X。；Wang，Y。；Zhou，H.，具有状态约束的无人地面车辆事件触发近似最优路径跟随控制，IEEE Trans。神经网络。学习。系统。(2021)
[37] 张，G。；朱棣文，S。；金，X。；Zhang，W.，事件触发输入欠驱动车辆的复合神经学习容错控制，IEEE Trans。赛博。，51, 2327-2338 (2021)
[38] Xing，L。；温，C。；刘，Z。；苏，H。；Cai，J.，一类不确定非线性系统的事件触发自适应控制，IEEE Trans。自动。控制，622071-2076（2017）·Zbl 1366.93305号
[39] 邵，X。；岳，X。；Li，J.，具有预先指定时间性能约束的四转子事件触发鲁棒控制，应用。数学。计算。，392, 125667 (2021) ·Zbl 1508.93212号
[40] 邵，X。；Shi，Y。；Zhang，W.，《mems陀螺仪的输入和测量事件触发输出反馈颤振抑制控制》，IEEE Trans。系统。人类网络-系统。(2021)
[41] Fossen，T.I.，《海洋控制系统：船舶、钻机和水下航行器的制导、导航和控制》（2002），海洋控制论：挪威特隆赫姆海洋控制论
[42] Skjetne，R。；Fossen，T.I。；Kokotović，P.V.，《船舶控制实验室模型船的自适应操纵与实验》，Automatica，41，289-298（2005）·Zbl 1096.93026号
[43] Bechlioulis，C.P。；Rovithakis，G.A.，具有规定性能的反馈线性化MIMO非线性系统的鲁棒自适应控制，IEEE Trans。自动。控制，53，2090-2099（2008）·Zbl 1367.93298号
[44] Polycarpou，M.，非线性系统的稳定自适应神经控制方案，IEEE Trans。自动。控制，41，447-451（1996）·Zbl 0846.93060号
[45] Khalil，H.K.，非线性系统。第三版（2002），普伦蒂斯·霍尔：普伦蒂斯霍尔上鞍河·Zbl 1003.34002号
[46] 郭伯忠。；Zhao，Z.l.，关于不确定多输入多输出系统非线性扩展状态观测器的收敛性，IET控制。理论应用。，6, 2375-2386 (2012)
[47] Girard，A.，事件触发控制的动态触发机制，IEEE Trans。自动。控制，601992-1997（2015）·Zbl 1360.93423号
[48] 高，H。；Song，Y。；温，C.，不确定非线性系统的事件触发自适应神经网络控制器，信息科学。，506, 148-160 (2020) ·Zbl 1460.93062号
[49] Swaroop，D。；Hedrick，J.K。；叶，P.P。；Gerdes，J.C.，一类非线性系统的动态表面控制，IEEE Trans。自动。控制，451893-1899（2000）·Zbl 0991.93041号
[50] Wu，L.-B。；Park，J.H。；谢晓平。；Liu，Y.J.，具有输出约束和事件触发输入的不确定MIMO非线性系统的神经网络自适应跟踪控制，IEEE Trans。神经网络。学习。系统。，32, 695-707 (2021)
[51] 福森，T。；Sagatun，S。；Srensen，A.，动态定位船舶的识别，控制工程实践，4369-376（1996）
[52] 朱，G。；Du，J.，输入饱和条件下水面舰艇的全局鲁棒自适应轨迹跟踪控制，IEEE J.Ocean。工程师，45，442-450（2020）
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。