指数型快速终端滑模变结构控制
摘 要:针对一类高阶非线性系统,基于指数型快速终端滑模的良好特性,提出了一种新的滑模变结构控制,给出了控制律。系统状态变量能以较快的速度在有限时间内到达各级滑模面,并最终使系统状态收敛至平衡点。仿真结果表明:该滑模变结构控制方法有效可行。
引言
滑模变结构控制系统设计的首要是选择滑模面[1]。滑模变结构控制常采用线性滑模,取系统状态的线性组合为滑模,系统状态与给定轨迹间的偏差以指数形式渐近收敛,即系统状态不断趋近,但永远无法到达给定轨迹[2]。对此,文献[3]提出了终端滑模,它是一种有限时间收敛的滑模控制策略,在滑模中特别引入非线性项,改善了系统的收敛特性,可使系统状态在有限时间内收敛至给定轨迹;文献[4、5]基于终端滑模提出了快速终端滑模,系统状态能在有限时间内快速收敛至原点。
本文在文献[3~5]的基础上,设计了一种指数型快速终端滑模。
4 结束语
基于终端滑模和快速终端滑模,本文设计了一种新的指数型快速终端滑模,使系统状态变量能以更快的速度在有限时间内到达平衡点。将该滑模面引入一类高阶非线性系统滑模变结构控制中,系统状态变量可以较快的速度在有限时间内到达各级滑模面,并最终收敛至平衡点。仿真结果表明:本文提出的指数型快速终端滑模不仅具更快的收敛性,而且能有效减弱抖振,有一定的实用性和参考价值。
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