基于扩展状态观测器的多描述编码数据驱动自适应滑模控制
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TP273

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国家自然科学基金项目(62373206);青岛大学学科集群攻关系统项目(XT2024101).


Extended state observer-based multiple description coding data-driven adaptive sliding mode control
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    摘要:

    针对一类离散时间非线性非仿射网络化控制系统, 提出一种基于扩展状态观测器的多描述编码数据驱动自适应滑模控制方法. 首先, 通过动态线性化技术将非线性系统转化为带有线性参数项和非线性余项的数据模型; 其次, 为了提高数据传输的可靠性, 在传感器到控制器通道引入多描述编码协议, 该协议将源信号编码为两个“描述”并通过相互独立的信道传输, 引入两个独立的伯努利随机变量来表征各个信道的丢包现象; 在此基础上, 设计包含参数估计算法和扩展状态观测器的多描述编码数据驱动自适应滑模控制方案, 前者用于估计数据模型中的未知参数, 后者用于估计非线性余项; 然后, 基于压缩映射方法, 证明了控制系统跟踪误差的有界性; 最后, 通过数值仿真和实际例子验证了所提出方法的有效性和适用性.

    Abstract:

    An extended state observer-based multiple description coding data-driven adaptive sliding mode control (ESO-MDC-DDASMC) method is proposed for a class of discrete-time nonlinear nonaffine networked control systems (NCSs). First, a dynamic linearization technology is employed to transform the nonlinear NCSs into a data model with a linear parameter term and a nonlinear residual term. Then, to improve data transmission reliability, an MDC protocol is introduced in the sensor-to-controller channel. The MDC encodes the source signal into two descriptions, which are transmitted through independent channels, and introduces two independent Bernoulli random variables to characterize the data dropout phenomenon of each channel. On this basis, the ESO-MDC-DDASMC method is proposed with both a parameter updating algorithm and an extended state observer. The former is to estimate the unknown parameters and the latter is to estimate the uncertainties and disturbances. Then, the boundedness of the tracking error is proved through the contraction mapping principle. Finally, the effectiveness and applicability of the proposed method are demonstrated by the numerical simulation and practical examples.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

常丽娜,池荣虎,侯忠生.基于扩展状态观测器的多描述编码数据驱动自适应滑模控制[J].控制与决策,2026,41(2):382-392

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  • 收稿日期:2025-06-20
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  • 在线发布日期: 2026-01-17
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