De acordo com pt.wedoany.com-Pesquisadores como Kong Y Z, Wu X Q, Mao B, entre outros, alcançaram o controle de rastreamento preciso em tempo finito com garantia de desempenho global para sistemas não lineares de realimentação estrita com falhas de atuadores, utilizando o método de controle por modos deslizantes, e resolveram o problema da direção de controle virtual desconhecida.
O rastreamento de trajetórias é um problema fundamental na área de controle. Métodos tradicionais, ao lidar com sistemas não lineares de realimentação estrita, geralmente só conseguem garantir a convergência assintótica ou a limitação uniforme do erro de rastreamento, sendo difíceis de atender às necessidades de controle rápido de alta precisão. O controle de rastreamento preciso em tempo finito oferece vantagens como alta velocidade de convergência, alta precisão de controle e forte robustez, com grande potencial de aplicação na engenharia prática. As falhas de atuadores são um fator chave que afeta a confiabilidade do sistema. Embora os métodos de controle tolerante a falhas existentes possam lidar com sistemas não lineares incertos com falhas de atuadores, eles geralmente carecem de garantias rigorosas de desempenho transitório. O controle de desempenho prescrito, que utiliza funções de desempenho em forma de funil para restringir o desempenho transitório e de regime permanente do sistema, ainda enfrenta desafios quando combinado com o controle tolerante a falhas. No contexto de sistemas não lineares de realimentação estrita, projetar uma estratégia de controle que simultaneamente alcance rastreamento preciso em tempo finito, garanta indicadores de desempenho prescritos e possua capacidade de tolerância a falhas ainda requer superar as limitações dos métodos tradicionais em relação às condições iniciais, lidar eficazmente com as incertezas do sistema e garantir a limitação de todos os sinais do sistema em malha fechada enquanto se alcança o rastreamento preciso em tempo finito.
Para abordar os problemas acima, este estudo, pela primeira vez, alcançou o controle de rastreamento preciso em tempo finito com garantia de desempenho global para sistemas não lineares de realimentação estrita com falhas de atuadores, utilizando o método de controle por modos deslizantes, e resolveu com sucesso o problema crítico da direção de controle virtual desconhecida. As principais contribuições incluem: a realização do rastreamento preciso em tempo finito, enquanto estudos existentes geralmente só conseguem alcançar rastreamento assintótico ou rastreamento limitado; o tratamento do problema da direção de controle virtual desconhecida, ampliando o escopo de aplicação do esquema de controle; a proposta de um método de transformação de erro do tipo tan e uma função do tipo Lyapunov, que eliminam as restrições inerentes às condições iniciais e os efeitos de superfície de erro dos métodos de controle tradicionais, garantindo simultaneamente a limitação global de todos os sinais do sistema em malha fechada.
O estudo validou a eficácia e superioridade do método através de simulações numéricas. No Experimento 1, em um sistema de pêndulo sem perturbações, em comparação com métodos que só podem garantir erro uniformemente limitado, os resultados mostraram que o controlador proposto pode alcançar a convergência do erro de rastreamento para zero em tempo finito, mantendo o desempenho prescrito, e a saída pode rastrear o sinal de referência mais rapidamente.
No Experimento 2, em um sistema de pêndulo sujeito a perturbações externas, foi feita uma comparação com um controlador robusto existente. Os resultados mostraram que o método de referência só consegue garantir a limitação uniforme do erro de rastreamento, enquanto o controlador proposto pode conduzir o erro de rastreamento a zero em tempo finito, mantendo as restrições de desempenho prescrito, exibindo melhor desempenho transitório e maior velocidade de convergência.
Os resultados da simulação confirmam que o controlador proposto pode alcançar o rastreamento preciso em tempo finito do sinal de referência na presença de falhas de atuadores, falhas de componentes e perturbações externas, com velocidade de convergência e overshoot superiores aos métodos existentes. Pesquisadores como Kong Y Z, Wu X Q, Mao B, entre outros, publicaram um artigo na revista "Science China Information Sciences" (nome em inglês: Science China Information Sciences), intitulado "Performance-guaranteed finite-time exact-tracking of strict-feedback systems with actuator faults".
