一种消弱滑模变结构控制系统抖振的方法

摘要

本发明公开了一种消弱滑模变结构控制系统抖振的方法，特点是，步骤为：1)建立被控系统的数学模型、制定控制策略；2)定义变结构切换函数、设计变结构控制率；3)切换函数平滑化；4)根据滑动模的到达条件变化计算时变控制增益k；5)完成滑模变结构控制器的设计，进行系统应用。本发明是采用时变控制增益和切换函数平滑相结合的消弱抖振的方法，其优点是，在保证滑模变结构控制方法具有对外界扰动不敏感，保持良好的鲁棒性的同时，有效的消弱了结构的不断切换带来的系统抖振，从而避免了高频切换给物力系统带来的冲击，并提高了控制的精度。

主权项

1、一种消弱滑模变结构控制系统抖振的方法，其特征在于，包括如下具体步骤：1)建立被控系统的数学模型、制定控制策略：根据被控系统和控制目的建立系统的数学模型和控制策略；2)定义变结构切换函数、设计变结构控制率：根据控制偏差及其微分定义切换函数并选择控制率，根据控制精度确定控制偏差的微分的最高阶数；3)切换函数平滑化：将符号函数变为光滑连续非线性函数，使系统成为一种具有准滑动模态的变结构控制系统，基于传统的切换函数平滑化，将不连续的切换函数用一个近似的连续函数代替，并根据被控系统的结构参数和仿真结果选择平滑函数δ，δ∈Rn×1是一个调节变结构控制率平滑性的一个参数，且δ＞0；4)计算时变控制增益k：由滑动模的到达条件$S^T\stackrel{·}{S}=f\left(k\right)\le 0,$ 推导得出控制增益k满足的不等式k≥G(sgnS，μ)，其中f、G是与被控对象的数学模型有关的函数，sgnS是与切换面有关的符号函数，μ为调节参数；5)完成滑模变结构控制器的设计，进行系统应用。