基于有限时间扩展状态观测器的不确定二自由度直升机系统自适应规定性能控制OA
Finite-time Extended State Observer-based Adaptive Prescribed Performance Control for an Uncertain 2-DOF Helicopter System
针对具有外部干扰的不确定二自由度直升机系统,提出一种基于有限时间扩展状态观测器的自适应规定性能控制方法.设计的规定性能函数和基于切换模型的变换误差克服了传统性能控制的初始误差限制.然后,引入有限时间扩展状态观测器来估计总扰动.将变换误差与自适应非奇异快速终端滑模控制相结合,规避了奇异性问题,保障系统的性能.此外,通过Lyapunov方法验证系统的稳定性.仿真和实验验证了所提控制策略的可行性和有效性.
This paper proposes a finite-time extended state observer-based adaptive prescribed performance control method for an uncertain 2-DOF helicopter system with external disturbances.A designed prescribed performance function and a switching model based transformation error are employed to overcome initial error limitations in tra-ditional performance control.Then,a finite-time extended state observer is introduced to estimate total disturb-ances.Integrating transformation error with adaptive non-singular fast terminal sliding mode control circumvents the singularity issue,ensuring prescribed system performance.Besides,system stability is validated via the Lyapun-ov method.The feasibility and effectiveness of the proposed control strategy are verified by simulations and experi-ments.
赵志甲;陈志臻;翁言;马鸽;何树德;陈首彦
广州大学机械与电气工程学院 广州 510006||广东普通高校低空智能无人系统技术重点实验室 广州 510006广州大学机械与电气工程学院 广州 510006||广东普通高校低空智能无人系统技术重点实验室 广州 510006广州大学数学与信息科学学院 广州 510006广州大学机械与电气工程学院 广州 510006||广东普通高校低空智能无人系统技术重点实验室 广州 510006广州大学机械与电气工程学院 广州 510006||广东普通高校低空智能无人系统技术重点实验室 广州 510006广州大学机械与电气工程学院 广州 510006||广东普通高校低空智能无人系统技术重点实验室 广州 510006
自适应规定性能控制外部干扰有限时间扩展状态观测器二自由度直升机系统
adaptive prescribed performance controlexternal disturbancesfinite-time extended state observer2-DOF helicopter system
《自动化学报》 2026 (4)
865-878,14
国家自然科学基金(62273112,62433011,62403154,62573144),广东省自然科学基金(2025A1515010885,2023A1515110073,2024B1515120013,2023B1515120018,2023B1515120019),广州市科技计划(2025A03J3135,2025A04J5629,2025A04J3854)资助 Supported by National Natural Science Foundation of China(62273112,62433011,62403154,62573144),Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation(2025A1515010885,2023A1515110073,2024B1515120013,2023B1515120018,2023B1515120019),and Science and Technology Planning Project of Guangzhou(2025A03J3135,2025A04J5629,2025A04J3854)
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