不確定系統(tǒng)的終端滑模變結(jié)構(gòu)控制.pdf

1、滑模變結(jié)構(gòu)控制作為控制系統(tǒng)的一種綜合方法，適用于線(xiàn)性系統(tǒng)、非線(xiàn)性系統(tǒng)、時(shí)變系統(tǒng)、不確定系統(tǒng)，是一種有效的魯棒控制方法?；Ｗ兘Y(jié)構(gòu)控制中，通過(guò)選擇滑模面，設(shè)計(jì)滑?？刂破?，使得系統(tǒng)到達(dá)滑模面后，在滿(mǎn)足一定匹配條件下，系統(tǒng)在滑模面上的運(yùn)動(dòng)即滑動(dòng)模態(tài)對(duì)參數(shù)攝動(dòng)和外部擾動(dòng)影響具有完全的魯棒性或不變性，表現(xiàn)出比普通魯棒控制更為優(yōu)越的特性，正是這種獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，使得滑模變結(jié)構(gòu)在解決不確定系統(tǒng)的魯棒控制中受到重視。
　　 本文在掌握滑模變結(jié)構(gòu)控制

2、理論的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，深入研究了匹配或不匹配不確定系統(tǒng)終端滑模變結(jié)構(gòu)控制，論文的主要工作如下：
　　 研究不確定多變量線(xiàn)性系統(tǒng)的快速終端滑模控制。終端滑模是一種新型的非線(xiàn)性滑模面，具有比線(xiàn)性滑模更快的收斂速度和更高的穩(wěn)態(tài)精度。線(xiàn)性滑模很容易應(yīng)用到多變量線(xiàn)性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，終端滑模適用于二階系統(tǒng)，但不能簡(jiǎn)單地推廣到多變量線(xiàn)性系統(tǒng)中。針對(duì)一類(lèi)不確定多變量線(xiàn)性系統(tǒng)，應(yīng)用全局快速終端滑模、指數(shù)型快速終端滑模和對(duì)數(shù)型快速終端滑模分別

3、設(shè)計(jì)變結(jié)構(gòu)魯棒控制律，內(nèi)容有：非線(xiàn)性終端滑模超曲面的構(gòu)造、滑模面參數(shù)矩陣的選取、變結(jié)構(gòu)控制算法，并證明系統(tǒng)狀態(tài)在有限時(shí)間內(nèi)收斂到終端滑模面上，隨后系統(tǒng)滑模按相應(yīng)的快速終端滑模規(guī)律運(yùn)動(dòng)，以較普通終端滑模更快的速度在有限時(shí)間內(nèi)收斂到平衡點(diǎn)。
　　 研究二階不確定系統(tǒng)的非奇異終端滑?？刂?。將非奇異終端滑?？刂品椒☉?yīng)用到控制通道參數(shù)攝動(dòng)的二階不確定系統(tǒng)，導(dǎo)出了相應(yīng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制律。進(jìn)一步提出基于非奇異終端滑模的二階不確定系統(tǒng)的模型跟蹤

4、變結(jié)構(gòu)控制方案，并將其應(yīng)用于BTT導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)通道的自動(dòng)駕駛儀設(shè)計(jì)。該方案除克服普通終端滑?？刂频钠娈悊?wèn)題外，還能夠確保系統(tǒng)跟蹤誤差在有限時(shí)間內(nèi)收斂至平衡點(diǎn)，有效改善控制精度。且控制算法簡(jiǎn)單，工程實(shí)現(xiàn)方便。仿真結(jié)果表明，應(yīng)用該方案設(shè)計(jì)的BTT導(dǎo)彈滾動(dòng)通道自動(dòng)駕駛儀能夠克服氣動(dòng)參數(shù)大范圍攝動(dòng)及外界干擾影響，具有良好的指令跟蹤性能和較強(qiáng)的魯棒性。
　　 研究不確定多變量線(xiàn)性系統(tǒng)的積分非奇異終端滑?？刂?。提出一種新的狀態(tài)變換矩陣，通過(guò)線(xiàn)性

5、變換將不確定多變量線(xiàn)性系統(tǒng)分解為兩個(gè)子系統(tǒng)：非匹配的內(nèi)部穩(wěn)定子系統(tǒng)和匹配的輸入輸出子系統(tǒng)，對(duì)輸入輸出子系統(tǒng)應(yīng)用積分非奇異終端滑模設(shè)計(jì)變結(jié)構(gòu)控制律，使該子系統(tǒng)的狀態(tài)在有限時(shí)間內(nèi)到達(dá)零點(diǎn)。而內(nèi)部穩(wěn)定子系統(tǒng)的狀態(tài)則隨之收斂到平衡點(diǎn)的某一有限臨域內(nèi)，達(dá)到全局一致最終有界穩(wěn)定。積分滑模的使用可以削弱滑動(dòng)模態(tài)的抖動(dòng)，并減少系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。
　　 研究不確定多變量線(xiàn)性系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)非奇異終端滑?？刂?。為了消除滑?？刂乒逃械亩墩駟?wèn)題，同時(shí)避免普通終

6、端滑模的奇異性，針對(duì)不確定多變量線(xiàn)性系統(tǒng)，提出一種動(dòng)態(tài)非奇異終端滑模控制方法。同積分非奇異終端滑?？刂茣r(shí)采用的方法一樣，也是通過(guò)一種新的狀態(tài)轉(zhuǎn)換將不確定多變量線(xiàn)性系統(tǒng)分解為兩個(gè)子系統(tǒng)：非匹配的內(nèi)部穩(wěn)定子系統(tǒng)和匹配的輸入輸出子系統(tǒng)，對(duì)輸入輸出子系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)態(tài)非奇異終端滑模設(shè)計(jì)變結(jié)構(gòu)控制律，使該子系統(tǒng)的狀態(tài)在有限時(shí)間內(nèi)到達(dá)零點(diǎn)。而內(nèi)部穩(wěn)定子系統(tǒng)的狀態(tài)則隨之收斂到平衡點(diǎn)的某一有限臨域內(nèi)，達(dá)到全局一致最終有界穩(wěn)定。動(dòng)態(tài)滑模的使用消除了滑動(dòng)模態(tài)的抖