Аннотация. Рассматривается задача робастного управления по выходу многоканальным линейным объектом под воздействием неизвестных несогласованных ограниченных возмущений и параметрических неопределенностей. Алгоритм управления основан на совмещении двух методов — бэкстеппинга и вспомогательного контура. Описана итеративная процедура синтеза децентрализованной системы управления с дополнительным включением на каждом шаге специальной динамической системы (вспомогательного контура), которая обеспечивает оценивание и компенсацию неизвестных несогласованных возмущений без использования сильной обратной связи. Представлены результаты практической апробации разработанного алгоритма с использованием лабораторного стенда "Twin Rotor MIMO System".

Ключевые слова: бэкстеппинг, метод вспомогательного контура, управление по выходу, многоканальные системы, робастное управление, наблюдатель возмущений, несогласованные возмущения

Список литературы:

1. Aranovskiy S., Bobtsov A., Kremlev A., Nikolaev N., Slita O. Identification of frequency of biased harmonic signal // IFAC Proc. Vol. 2007. Vol. 40, N 13. P. 167—172.
2. Aparicio A., Castaños F., Fridman L. Output feedback sliding-mode control with unmatched disturbances, an ISS approach // Intern. Journal of Robust and Nonlinear Control. 2016. Vol. 26, N 18. P. 4056—4071.
3. Yu P., Shtessel Y., Edwards C. Continuous higher order sliding mode control with adaptation of air breathing hypersonic missile // Intern. Journal of Adaptive Control and Signal Processing. 2016. Vol. 30, N 8—10. P. 1099—1117.
4. Chang J. L. Sliding mode control design for mismatched uncertain systems using output feedback // Intern. Journal of Control, Automation and Systems. 2016. Vol. 14, N 2. P. 579—586.
5. Li S. Yang J., Chen W. H., Chen X. Disturbance Observer-Based Control: Methods and Applications. CRC Press, 2016.
6. Gao Z. Active disturbance rejection control: a paradigm shift in feedback control system design // IEEE Amer. Control Conf. 2006.
7. Wang X., Li S., Lam J. Distributed active anti-disturbance output consensus algorithms for higher-order multi-agent systems with mismatched disturbances // Automatica. 2016. Vol. 74. P. 30—37.
8. Kokotovic P. V. The joy of feedback: nonlinear and adaptive // IEEE Control Systems Magazine. 1992. Vol. 12, N 3. P. 7—17.
9. Fradkov A. L., Miroshnik I. V., Nikiforov V. O. Nonlinear and Adaptive Control of Complex Systems. Springer Science & Business Media, 2013.
10. Krstic M., Kanellakopoulos I., Kokotovic P. V. Nonlinear and Adaptive Control Design. N. Y.: Wiley, 1995. P. 490—491.
11. Nikiforov V. O. Modified adaptive controller for linear plants with improved parametric robustness and transient performance // IEEE European Control Conf. (ECC). 1997. P. 1213—1218.
12. Queiroz K., Dias S., Araujo A. Modular variable structure adaptive backstepping controller: Design and stability analysis // J. of the Franklin Institute. 2014. Vol. 351, N 4. P. 2089—2106.
13. Zhou J., Wen C., Wang W. Adaptive backstepping control of uncertain systems with unknown input time-delay // Automatica. 2009. Vol. 45, N 6. P. 1415—1422.
14. Furtat I., Furtat E., Tupichin E. A. Modified backstepping algorithm with disturbances compensation // IFAC-PapersOnLine. 2015. Vol. 48, N 11. P. 1056—1061.
15. Sun H., Li S., Yang J., Zheng W. X. Global output regulation for strict-feedback nonlinear systems with mismatched nonvanishing disturbances // Intern. Journal of Robust and Nonlinear Control. 2015. Vol. 25, N 15. P. 2631—2645.
16. Tsykunov A. M. Robust control algorithms with compensation of bounded perturbations // Automation and Remote Control. 2007. Vol. 68, N 7. P. 1213—1224.
17. Furtat I. B., Vrazevsky S. A., Kremlev A. S., Gushchin P. A. Robust control algorithm under mismatched disturbances // Proc. of the 9th Intern. Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops (ICUMT), IEEE. Munich, Germany. 2017. P. 61—66.
18. Vrazevsky S. A., Chugina J. V., Furtat I. B., Kremlev A. S. Robust suboptimal output stabilization for multi input multi output plants under disturbances // Proc. of the 9th Intern. Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops (ICUMT), IEEE. Munich, Germany. 2017. P. 55—60.