Lipschitz非線性系統未知輸入觀測器設計

楊俊起　張良　朱芳來　張登輝

摘要：針對觀測器匹配條件不滿足情況下的Lipschitz非線性系統狀態估計和未知輸入重構問題，提出了一種未知輸入觀測器設計方法。首先，通過構造輔助輸出向量，突破了觀測器匹配條件的限制，并設計高階、高增益滑模微分器實現對輔助輸出向量及其微分的精確估計；之后，在輔助輸出及其微分精確估計的基礎上，設計具有滑?？刂坡珊妥赃m應調節律的自適應魯棒滑模觀測器，并提出了一種未知輸入重構方法。該觀測器設計方法不需知道Lipschitz常數，其大小可通過自適應調節律調節，且信息重構具有避免直接使用系統輸出微分的優點。仿真結果表明，所設計的未知輸入觀測器不僅在觀測器匹配條件不滿足情況下可以實現對狀態的漸進估計以及對未知輸入重構之目的，而且自適應調節律能夠在約5s時間內實現對Lipschitz常數的自適應調節。

關鍵詞：未知輸入觀測器；未知輸入重構；滑模觀測器