具有延迟约束的级联常微分方程-皮带系统基于事件触发的边界容错控制

《Science China-Information Sciences》：Asymptotical event-based boundary fault-tolerant control for cascaded ODE-belt systems with prescribed-time performance

　　

摘要

本文聚焦于具有延迟约束的级联常微分方程-皮带系统的基于事件触发的边界容错控制。该系统由柔性轴向移动皮带及受未知参数、非线性及执行器故障影响的非线性执行器动力学建模。为减少输入信号的连续更新，提出了一种动态阈值触发机制。在此多重约束下，实现级联系统的渐近收敛对控制设计提出了严峻挑战。在控制设计中，采用径向基神经网络来逼近不确定的非线性函数，并运用预设性能漏斗与自适应反步法技术巧妙实现了预设性能。基于所设计的自适应故障补偿器，可完全补偿执行器故障的影响。采用障碍Lyapunov函数方法，成功设计了一种新型边界事件触发容错控制协议，以实现渐近收敛与振动抑制。值得注意的是，所设计控制器的突出特点在于其光滑函数范数中引入了正可积函数，使控制器具备足够能力实现渐近收敛。此外，可排除Zeno行为。最后，给出部分仿真结果以验证所构建理论的有效性。