维度网讯，Kong Y Z、Wu X Q、Mao B 等研究人员通过滑模控制方法，为存在执行器故障的严格反馈非线性系统实现了全局性能保证的有限时间精确追踪控制，并解决了未知虚拟控制方向的难题。

轨迹追踪是控制领域的基础问题。传统方法处理严格反馈非线性系统时，通常仅能保证追踪误差的渐近收敛性或一致有界性，难以满足高精度快速控制需求。有限时间精确追踪控制具备收敛速度快、控制精度高、鲁棒性强等优势，在实际工程中应用潜力较大。执行器故障是影响系统可靠性的关键因素，现有的容错控制方法虽能处理存在执行器故障的不确定非线性系统，但普遍缺乏对暂态性能的严格保证。预设性能控制通过构造漏斗型性能函数约束系统暂态与稳态性能，但其与容错控制的结合仍面临挑战。在严格反馈非线性系统框架下，设计同时实现有限时间精确追踪、保证预设性能指标并具备容错能力的控制策略，仍需突破传统方法对初始条件的限制，有效处理系统中的不确定性，并在有限时间内实现精确追踪的同时确保所有闭环信号的有界性。

针对上述问题，该研究首次通过滑模控制方法，为具有执行器故障的严格反馈非线性系统实现了全局性能保证的有限时间精确追踪控制，并成功解决了未知虚拟控制方向这一关键问题。主要贡献包括：实现了有限时间精确追踪，现有研究通常仅能实现渐近追踪或有界追踪控制；处理了虚拟控制方向未知的问题，扩大了控制方案的适用范围；提出的tan型误差变换方法和类Lyapunov函数，消除了传统控制方法固有的初始条件约束和误差面效应，同时保证了所有闭环信号的全局有界性。

研究通过数值仿真验证了方法的有效性与优越性。实验一在无扰动摆系统中，与仅能保证一致有界误差的方法对比，结果表明所提控制器能实现追踪误差的有限时间收敛至零，同时保持预设性能，输出能更快追踪参考信号。

实验二在受外部扰动的摆系统中，对比现有鲁棒控制器。结果显示，基准方法仅能实现追踪误差的一致有界，而所提控制器能在保持预设性能约束的同时，在有限时间内将追踪误差驱动至零，展现出更优的瞬态性能和更快的收敛速度。

仿真结果证实，所提控制器在存在执行器故障、部件故障和外部扰动的情况下，能实现参考信号的有限时间精确追踪，收敛速度和超调量均优于现有方法。Kong Y Z、Wu X Q、Mao B 等研究人员在《中国科学：信息科学》（英文刊名：Science China Information Sciences）发表论文，论文标题为“Performance-guaranteed finite-time exact-tracking of strict-feedback systems with actuator faults”。