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滑模變結構控制演算法綜述
萬彥輝李淑英年第期
滑模變結構控制是一種自動控制系統的一種設計方法,可用於連續或離散系統、線性或非
線性系統、確定性或非確定性系統、集中引數或分布引數系統和集中控制或分散控制等。這種
控制方法通過讓控制量不斷地切換,使系統狀態進入預先設定的滑模面滑動,故而在遇到引數
擾動與外部干擾時具有不變性,系統的動態品質僅取決於滑模面及其引數。
滑模變結構控制是一種非線性、不連續的控制方法。具有魯棒性強
、可靠性高等優點,
得到各國學者的廣泛重視與不斷研究。
滑模變結構的抖振問題解決方法
在到達切換麵時,運動點會穿越了切換面,形成抖振。抖振會影響系統的準確性、增加能
量消耗、破壞系統效能。
產生抖振的主要原因有:
)開關的時間滯後:當運動點運動到切換面附近,開關的時間滯後會導致控制延時,
從而致使狀態的準確變化延時。因為控制量的幅度會隨著狀態量幅度逐漸減少,所以抖振表現
為一段衰減的三角波。
)開關的空間滯後:開關的空間滯後即製造了乙個狀態量變化的
死區,抖振表現為
一段等幅波形。
)系統慣性影響:系統慣性會使得系統在接收到控制訊號後,平面時仍存在一定的滯
後,其抖振表現為一段衰減的三角波。
針對抖振問題,許多學者都提出的解決方法。
1.1準滑膜動模態方法
世紀年代,
slotine[1]
在中引入了
準滑動模態
和邊界層
的概念,實現準滑動模態
控制。在邊界層以外採用正常的滑模控制,在邊界層內為連續狀態的反饋控制,有效地避免或
削弱了抖振。此後,有許多學者對該設計進行了拓展與研究。比如
s.c.y chung
等[2]
j.x.xu
等[3]
,分別對於切換函式進行了改進
;k.erbatur
等[4]
m.s.chen
等[5]
等對於邊界層設計提出了
改進方案。
1.2趨近律方法
控制理論 滑模變結構控制
1 滑模變結構控制簡介 總之,抖振產生的原因在於 當系統的軌跡到達切換麵時,其速度是有限大,慣性使運動點穿越切換面,從而最終形成抖振,疊加在理想的滑動模態上。對於實際的計算機取樣系統而言,計算機的高速邏輯轉換及高精度的數值運算使得切換開關本身的時間及空間滯後影響幾乎不存在 因此,開關的切換動作所造成...
非線性控制2 0 滑模控制基礎
滑模變結構控制理論是由俄羅斯學者emelyanov提出,utkin等人倡導的一種特殊的非線性控制理論。考慮非線性系統 其中,使得 1 滑模面 即滑模函式 此時系統的運動稱之為趨近運動或趨近模態。2 滑模面上降階系統 當系統處於滑模面上,系統此時階次降低,因而簡稱降階系統 的運動漸近穩定,動態品質好。...
通俗理解滑模變結構(2)
接上一節的內容,用matlab simulink模組搭建模組,搭建模型如下 前面control是控制器部分,model是我們上一節的物件。給定x1初始值為3,x2,x3的初始值為0,時間為10s,結果如下圖所示 從圖中可以看出,x1,x2,x3都會收斂到0,說明上節設計的鎮定控制器成功,simuli...