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Composite hierarchical anti-disturbance control for nonlinear systems with DOBC and fuzzy control
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资源说明：复合层次抗干扰控制是针对非线性系统的一种先进控制策略，特别是用于那些受到扰动影响的系统。在控制理论和实践中，观测器已经成为不可或缺的组成部分。从早期的估计器开始，观测器的发展已经形成了两个不同的思想流派：现代估计和扰动估计。现代估计依赖于对设备的详细数学模型，并寻求最优解决方案；而扰动估计承认可用的设备动态信息有限，并寻求估计扰动。在众多扰动估计方法中，未知输入观测器、扰动观测器、等效输入扰动、扩展状态观测器（ESO）和扰动观测器（DOB）是几种较为突出的方法。其中，ESO和DOB能够更加广泛地使用。
本文介绍了一种针对非线性系统的扰动控制和估计问题。研究者们构建了自适应扰动观测器，这些观测器与控制器设计分开，以便在部分已知信息的情况下估计扰动。通过将基于扰动观测器的控制与模糊控制相结合，提出了针对一类具有未知非线性动态的非线性系统的新型复合层次抗干扰控制方案。为了验证所提方法的有效性，研究者通过飞行控制系统的仿真案例与以前的方案进行了对比。
文章中提到的关键词“复合层次抗干扰控制”（composite hierarchical anti-disturbance control），指的是通过分层的控制结构来实施抗干扰，控制策略分为多个层次，每个层次关注不同的控制目标和抗干扰策略。“基于扰动观测器的控制”（disturbance-observer-based control），指的是利用观测器来预测和补偿系统的外部扰动和内部动态的不确定性。“模糊控制”（fuzzy control），则是一种模仿人类决策过程的控制策略，适用于处理不精确或不确定的信息。
文章的重点在于将DOB和模糊控制相结合，利用模糊控制对系统动态的不确定性和非线性进行处理，而DOB则负责估计并补偿系统受到的外部干扰。这种结合为非线性系统提供了一种新的控制手段，尤其适用于飞行控制系统这种对动态响应要求高的应用。
在扰动估计方面，文章列举了数种方法，每种方法都有其特点和适用场景。例如，扩展状态观测器（ESO）自1995年提出以来，已被广泛应用于控制系统中，它的基本思想是在控制回路中增加一个观测器，以估计和补偿系统的总扰动，从而使系统的动态行为更加接近于期望的性能。而扰动观测器（DOB）是另一种得到广泛应用的方法，它也是基于观测器来估计和补偿外部扰动和内部模型的不确定性。
文章在仿真部分针对飞行控制系统进行了测试，飞行控制系统对于扰动非常敏感，因此抗干扰能力对于飞行器的安全飞行至关重要。通过对比仿真结果，验证了提出的复合层次抗干扰控制方案的有效性。
本论文的研究成果，为非线性系统的控制理论与实际应用提供了新的解决方案，特别是在面对系统不确定性和外部扰动时，能够提供更加强大和灵活的控制能力。同时，这项工作也为后续的研究指明了方向，比如可以进一步探讨复合层次控制策略在其他类型的非线性系统中的应用。
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