摘要:本文针对一类严格反馈非线性系统的状态约束控制问题展开研究. 现有预设性能等约束控制方法通常需要预先设定约束边界, 这可能造成因边界设置远宽于系统实际动态范围而导致控制冗余. 为克服此问题, 本文提出一种先评估、后约束的切换控制新思路. 首先, 在假设系统非线性项及其偏导有界的条件下, 通过结合反步法与李雅普诺夫稳定性理论, 解析推导了系统在无约束控制器作用下的状态轨迹上界. 该上界表征了无约束控制时状态的潜在最大幅值. 然后设计了一种切换控制策略: 仅当预设边界小于自然边界时, 才启用约束控制器以保证状态不越界; 反之, 则采用无约束控制器, 在保证相同闭环性能的同时, 避免因引入额外项而产生的控制冗余与复杂度. 在满足状态约束的前提下, 相较于约束控制方法, 本文提出的控制策略能够在较小的控制力度下实现期望的跟踪控制.仿真结果验证了该方法的有效性与可行性.