一阶不确定系统中固定时间收敛的扰动观测器

简介：
本研究探讨了一阶不确定系统的固定时间稳定性问题，设计了能够实现固定时间收敛的扰动观测器，并分析其在不同条件下的有效性与鲁棒性。 针对一阶不确定系统中的集总扰动快速估计问题，本段落基于误差放大策略及双极限齐次估计理论设计了非递归形式的固定时间收敛扰动观测器，并提出利用幂次函数特性减少输入信号噪声影响的改进方案。误差放大策略作为一种特殊的高增益方法，可以实现修正项中幂次函数支配范围的扩展，从而加快观测器的收敛速度并简化参数调试过程；合理选择误差放大系数及忽略低阶项能进一步简化扰动观测器结构，并增强其抗测量噪声的能力。此外，基于广义超螺旋算法构建了固定时间收敛鲁棒性更好的扰动观测器。在理论分析的基础上，本段落对所提出的三种扰动观测器和一种扩张状态观测器进行了对比仿真研究，在存在与不存在测量噪声的情况下总结了各类方法的特点及适用场景。