2021年12月，我院平兆武教授课题组发表在控制领域著名期刊《International Journal of Robust and Nonlinear control》的研究论文被国际著名工程学科技机构“Advances In Engineering”（简称AIE）遴选为关键科学文章（a key scientific article），并以“Global robust output regulation of a class of MIMO nonlinear systems by nonlinear internal model control”为题在电气工程（Electrical Engineering）栏目进行专题报道。

图1 网站报道页面

输出调节问题，又称伺服控制问题，可以同时实现轨迹跟踪、干扰抑制和鲁棒性等多个控制目标，具有广阔的工程应用前景。在过去的几十年里，非线性输出调节理论引起了控制界的广泛关注，并被成功应用于永磁同步电机、机器人、柔性/刚性飞行器等实际系统的控制问题。解决输出调节问题的关键是设计一个合适的内模。该内模不仅能够再现被控对象所需要的稳态信号，而且能够保证增广系统的镇定问题可解。到目前为止，线性和单输入单输出非线性系统输出调节理论已经比较成熟，但多输入多输出非线性系统输出调节理论还处于发展初期。近年来，一种构造性的非线性内模被用于解决一类具有非线性外部系统的不确定多输入多输出非线性系统的全局鲁棒输出调节问题，但所提出的非线性内模控制律仅适用于外部信号为参考输入和/或可测干扰的情况。当外部干扰不可测时，非线性内模的设计仍然是一个很大的挑战。

平教授团队设计了一种不依赖于外部信号的非线性内模，可以用来完全抑制由非线性外部系统产生的不可测干扰。基于这一内模，该文章将不确定多输入多输出非线性系统的全局鲁棒输出调节问题转化为一个更加复杂的具有各种不确定的多输入多输出非线性系统的全局鲁棒镇定问题。然后，综合运用输入到状态稳定理论、反步法设计等镇定技术设计了一种全局状态反馈控制律解决了这一镇定问题。该项研究成果能够为多输入多输出非线性系统提供更为有效的内模设计方法和镇定控制技术，且具有潜在的工程应用前景。

图2 所提内模控制方法框图

图3 非线性内模和非线性外部系统的相平面图

AIE是一个创建于2005年的非盈利性网站，致力于为工程领域的学者和工程师提供领域内的关键性研究进展。AIE每周由其委员会筛选出20篇左右的优秀论文进行特别报道，研究方向包括材料、化学、电气、机械、纳米技术、土木以及通用工程（航空航天、通信、计算机），入选率仅为上述领域论文总数的1‰以内。目前，AIE每月的阅读量达80万次，被世界排名前40位的工程公司和全球主要研究机构所链接，用于跟踪重要的工程科技进展。

该项研究成果受到国家自然科学基金（61873083）和中央高校基本科研业务费专项资金（PA2020GDKC0013）的资助。

Advances in Engineering（AIE）报道原文链接：

https://advanceseng.com/global-robust-output-regulation-class-mimo-nonlinear-systems-nonlinear-internal-model-control/

相关文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/rnc.5456