摘 要:介绍了滑模变结构控制的基本原理,对常用的四种趋近律进行了仿真分析,通过仿真比较了它们到达切换面的时间、抖振等效果,对滑模
控制设计时趋近率的使用提出了建议。
关键词:滑模变结构控制;趋近律;matlab仿真
变结构系统是将系统的运动引导到一个由设计者选定的超面上。该超面称之为滑行面或切换面。其上的运动是渐近稳定的。变结构控制可以迫
使系统在一定特性下沿规定的状态作小幅度、高频率的上下运动,即所谓的“滑动”模态或“滑动”运动。对于变结构控制系统的设计主要是:
①切换函数s的设计;②变结构控制律的确定。
①在切换面s=0上,存在滑动模态区,且滑动运动具有良好的品质;②滑动模态区有足够大的范围使相平面上(或相空间)任意初始状态都能以较快
速度到达滑模;③在滑模上渐近稳定,并具有良好的品质性能。其中条件1、2是指正常运动段应具有良好的品质,它是靠控制律来保证的。条件3
是指滑模段应有的品质,它靠切换函数的系数矩阵来保证。
滑模变结构控制系统的运动由两部分组成。一部分是正常运动段,即系统在连续控制u+(s>0时)或u-(s<0时)作用下的正常运动,系统由初始状态
到达切换面(或线)前的运动状态;另一部分是滑模运动段,即系统在滑动模态面(或线)s上的运动。在正常运动段,系统对摄动及扰动的自适应性
是由到达条件或趋近律来保证的;而在滑模段系统具有对参数摄动及干扰的完全自适应性。
趋近律的选用在滑模设计中占有比较重要的地位。通过列举常用的几种趋近律并予以仿真研究,在说明其工作原理的同时分析其作用效果,在实
际运用时可根据需要加以选用。在使用时,各个趋近律的参数可以不是确定的,可以根据到达状态设计变系数趋近律,以保证快速趋近的同时削弱
振抖。
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