fr.wedoany.com Rapport : Les chercheurs Kong Y Z, Wu X Q, Mao B et al. ont réalisé, via une méthode de contrôle par mode glissant, un suivi précis en temps fini avec garantie de performance globale pour des systèmes non linéaires à rétroaction stricte présentant des défauts d'actionneurs, tout en résolvant le problème de la direction de contrôle virtuelle inconnue.
Le suivi de trajectoire est un problème fondamental dans le domaine du contrôle. Les méthodes traditionnelles traitant les systèmes non linéaires à rétroaction stricte ne peuvent généralement garantir qu'une convergence asymptotique ou une bornitude uniforme de l'erreur de suivi, ce qui rend difficile la satisfaction des exigences de contrôle rapide et de haute précision. Le contrôle de suivi précis en temps fini offre des avantages tels qu'une vitesse de convergence rapide, une haute précision de contrôle et une robustesse élevée, avec un fort potentiel d'application en ingénierie pratique. Les défauts d'actionneurs sont un facteur clé affectant la fiabilité du système. Bien que les méthodes de contrôle tolérant aux pannes existantes puissent traiter les systèmes non linéaires incertains avec défauts d'actionneurs, elles manquent généralement de garanties strictes sur les performances transitoires. Le contrôle de performance prescrite, qui contraint les performances transitoires et en régime permanent du système via une fonction de performance en forme d'entonnoir, reste confronté à des défis lorsqu'il est combiné avec le contrôle tolérant aux pannes. Dans le cadre des systèmes non linéaires à rétroaction stricte, la conception d'une stratégie de contrôle qui réalise simultanément un suivi précis en temps fini, garantit des indicateurs de performance prescrite et possède une capacité de tolérance aux pannes nécessite encore de surmonter les limitations des méthodes traditionnelles concernant les conditions initiales, de traiter efficacement les incertitudes du système, et d'assurer la bornitude de tous les signaux en boucle fermée tout en réalisant un suivi précis en temps fini.
Face à ces problèmes, cette étude réalise pour la première fois, via une méthode de contrôle par mode glissant, un suivi précis en temps fini avec garantie de performance globale pour des systèmes non linéaires à rétroaction stricte avec défauts d'actionneurs, et résout avec succès le problème clé de la direction de contrôle virtuelle inconnue. Les principales contributions incluent : la réalisation d'un suivi précis en temps fini, alors que les études existantes ne permettent généralement qu'un suivi asymptotique ou borné ; le traitement du problème de la direction de contrôle virtuelle inconnue, élargissant le champ d'application du schéma de contrôle ; la méthode de transformation d'erreur de type tan et la fonction de type Lyapunov proposées éliminent les contraintes de conditions initiales et les effets de surface d'erreur inhérents aux méthodes de contrôle traditionnelles, tout en garantissant la bornitude globale de tous les signaux en boucle fermée.
L'étude a validé l'efficacité et la supériorité de la méthode par des simulations numériques. Dans l'expérience 1, sur un système pendulaire sans perturbation, comparée à une méthode ne garantissant qu'une erreur uniformément bornée, les résultats montrent que le contrôleur proposé peut faire converger l'erreur de suivi vers zéro en temps fini tout en maintenant la performance prescrite, et la sortie peut suivre le signal de référence plus rapidement.
Dans l'expérience 2, sur un système pendulaire soumis à des perturbations externes, une comparaison avec un contrôleur robuste existant a été effectuée. Les résultats montrent que la méthode de référence ne peut réaliser qu'une bornitude uniforme de l'erreur de suivi, tandis que le contrôleur proposé peut, tout en maintenant les contraintes de performance prescrite, ramener l'erreur de suivi à zéro en temps fini, démontrant de meilleures performances transitoires et une vitesse de convergence plus rapide.
Les résultats de simulation confirment que le contrôleur proposé, en présence de défauts d'actionneurs, de défauts de composants et de perturbations externes, peut réaliser un suivi précis en temps fini du signal de référence, avec une vitesse de convergence et un dépassement supérieurs à ceux des méthodes existantes. Les chercheurs Kong Y Z, Wu X Q, Mao B et al. ont publié un article dans « Science Chine : Sciences de l'Information » (titre anglais : Science China Information Sciences), intitulé « Performance-guaranteed finite-time exact-tracking of strict-feedback systems with actuator faults ».
