基于固定时间观测器的网络化控制系统事件触发控制

doi:10.12066/j.issn.1007-2861.2643

上海大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 31 ›› Issue (4): 746-756.doi: 10.12066/j.issn.1007-2861.2643

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基于固定时间观测器的网络化控制系统事件触发控制

么新鹏¹, 栗剑^2,3, 孟祥龙², 解冬东², 阚欣⁴, 孟强^3,5

1. 山东高速集团有限公司, 创新研究院, 济南 250098;
2. 山东高速集团有限公司, 济南 250098;
3. 长安大学信息工程学院, 西安 710064;
4. 山东高速信息集团有限公司, 济南 250001;
5. 山东省交通规划设计院集团有限公司, 济南 250101

收稿日期:2024-06-14 出版日期:2025-08-31 发布日期:2025-09-16
通讯作者: 栗剑(1983—),男,博士研究生,研究方向为交通信息工程. E-mail:lijian1@sdhsg.com
基金资助:
国家重点研发计划资助项目(2023YFB2603504)

Event-triggered control of networked control systems based on fixed-time observers

YAO Xinpeng¹, LI Jian^2,3, MENG Xianglong², XIE Dongdong², KAN Xin⁴, MENG Qiang^3,5

1. Innovation Research Institute, Shandong Hi-speed Group Co., Ltd., Jinan 250098, China;
2. Shandong Hi-speed Group Co., Ltd., Jinan 250098, China;
3. School of Information Engineering, Chang'an University, Xi'an 710064, China;
4. Shandong Hi-Speed Information Group Co., Ltd., Jinan 250001, China;
5. Shandong Provincial Communications Planning and Design Institute Group Co., Ltd., Jinan 250101, China

Received:2024-06-14 Online:2025-08-31 Published:2025-09-16

摘要/Abstract

摘要： 针对带有不确定性的严格反馈的网络化控制系统,提出一种基于固定时间扰动观测器的动态事件触发通信固定时间反步控制方法.首先,提出一种固定时间稳定的扰动观测器以估计系统中的不确定性;然后,设计一种动态事件触发机制来减少系统的通信资源浪费,进而通过补偿不确定性的影响,并考虑事件触发机制对系统的影响,在反步控制框架下设计一种无奇点问题的实际固定时间稳定的控制器;最后,通过数值仿真验证所提出控制方法的有效性.

关键词: 事件触发通信, 网络化控制系统, 固定时间稳定性, 扰动观测器, 反步法

Abstract: This paper proposes a dynamic event-triggered fixed-time backstepping control method based on a fixed-time disturbance observer for networked strict-feedback systems with uncertainty. Firstly, a fixed-time disturbance observer is proposed to estimate the uncertainty in the system. Then a dynamic event-triggered mechanism is designed to reduce the communication resource waste of the system. Furthermore, by compensating for the impact of uncertainty and considering the impact of event-triggering mechanisms on the system, a practical fixed-time stable controller without singularity problems is designed under the backstepping framework. Finally, the effectiveness of the proposed control method was verified through numerical simulation.

Key words: event-triggered mechanism, networked control system, fixed-time stability, disturbance observer, backstepping

中图分类号:

TP391

么新鹏, 栗剑, 孟祥龙, 解冬东, 阚欣, 孟强. 基于固定时间观测器的网络化控制系统事件触发控制[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2025, 31(4): 746-756.

YAO Xinpeng, LI Jian, MENG Xianglong, XIE Dongdong, KAN Xin, MENG Qiang. Event-triggered control of networked control systems based on fixed-time observers[J]. Journal of Shanghai University（Natural Science Edition）, 2025, 31(4): 746-756.

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Event-triggered control of networked control systems based on fixed-time observers

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