一种改进的非奇异终端滑模控制设计方法_

一种改进的非奇异终端滑模控制设计方法
摘要:提出一种改进的非奇异终端滑模控制器的设计方法.可用于带有参数不确定和外部扰动的二阶非线性系统.证明了从任意初始状态到达滑模的时间和在滑模上到达平衡点的时间均是有限的，并且与常用的非奇异终端滑模相比，有较快的收敛速度和较短的收效时间.仿真结果证明所提方法的有效性.
    1  引言
    滑模变结构控制作为一类特殊的非线性控制广泛应用于很多控制领域.如电机与电力系统控制、机器人控制、飞机控制、卫星姿态控制等.在滑模变结构控制系统中，通过设计控制信号使系统状态保持在滑模或其领域内，系统的动态性能由所选取的滑模来确定.当处于滑动状态时，系统响应会变得对系统参数不确定和外部干扰完全不敏感.普通的滑模面为一线性滑动平面，当系统到达滑动模面后，跟踪误差渐近地收敛到平衡点.为获得更好的性能，文献[1]提出了Terminal滑模控制策略，即在滑模面中引人非线性函数，使得跟踪误差在有限时间内收敛到平衡点;文献[2〕提出一种快速滑模面，使之更快收敛到平衡点，但这种滑模有一个缺点，即在控制中存在奇异区域「3,4];文献「5]提出一种全局非奇异终端滑模控制器，但以失去快速性为代价.
    本文采用改进的非奇异终端滑模控制，在保持控制非奇异性的情况下，使系统的状态在更短的时间内收敛到平衡点，并具有很好的鲁棒性.由于控制策略中含有符号函数，导致控制系统中仍存在抖振，削弱抖振的方法是用饱和函数代替符号函数.仿真结果证明了所提出方法的有效性.
    2  非线性系统非异终端滑模控制
    考虑如下带有不确定性的二阶非线性系统:

文章来自：滑模机械网

文章作者：信息一部

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