滑模變結(jié)構(gòu)控制基礎(chǔ)-wenkub
2023-05-21 02:25:12 本頁面
【正文】 的“結(jié)構(gòu)”并不固定，而是在動態(tài)過程中，根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)有目的地不斷變化 。 結(jié)構(gòu)的變化若能啟動“滑動模態(tài)”運動，稱這樣的控制為滑模控制。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)定義 系統(tǒng)的一種模型，即由某一組數(shù)學(xué)方程描述的模型，稱為系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)有幾種不同的結(jié)構(gòu)，就是說它有幾種 (組 )不同數(shù)學(xué)表達式表達的模型。 20世紀(jì) 60年代 ： 研究對象：高階線性單輸入單輸出系統(tǒng)。 我國學(xué)者貢獻 ： 高為炳院士等首先提出趨近律的概念，首次提出了自由遞階的概念。 微分方程的右端 不連續(xù) ，結(jié)構(gòu)變化得到體現(xiàn) ， 即根據(jù)條件 的正負改變結(jié)構(gòu)（ 為一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ， 為另一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 。 它將狀態(tài)空間分為兩部分 ， 如圖 。 (3)止點 —— 狀態(tài)點處在切換面上某點附近時，將從切換面的兩邊中的一邊趨向該點，切換面上這樣的點就稱做作止點，如圖 中點 C所示。 按照滑動模態(tài)區(qū)域上的點都必須是止點這一要求，當(dāng)狀態(tài)點到達切換面附近時，必有： 0000limlimssss???????? ???（ ） 式（ ）稱為 局部到達條件 。 二階系統(tǒng)用相平面方法進行研究，可以獲得系統(tǒng)的全部的動力學(xué)特性。 二階滑模變結(jié)構(gòu)控制實例 設(shè)二階系統(tǒng)的運動微分方程為 2xyy y x u???? ? ??ux???其中： 4 , 04 , 0xsxs????? ???? x y?? ,xy 為狀態(tài)變量 由于控制作用 的引入， 系統(tǒng)從整體上看是一個非線性系統(tǒng)。當(dāng)狀態(tài)點到達切換線時，狀態(tài)點將滿足切換線方程： ,帶入 可得滑動模態(tài)運動微分方程： 0. 5 0xy?? yx?20xx??其解為： ( ) e tx t x ???表明 ：此處，滑動模態(tài)運動是按指數(shù)穩(wěn)定。由于尚不能一次性地改善整個運動過程品質(zhì)，因而要求選擇控制律使正常運動段的品質(zhì)得到提高。 選擇切換函數(shù) : 使滑動模態(tài)運動段的品質(zhì)改善。 設(shè)計可變結(jié)構(gòu)的反饋控制器 u,使系統(tǒng)的運動引導(dǎo)或強迫到超面 上，并選擇這樣的 使滑模面上運動是漸近穩(wěn)定的。 （ 3）存在的問題 — 抖振 。 ② 采用趨近律方法，可直接求取等式型控制律。 ( ) ( )x A x B x u??( ) 0sx ? ()sx 滑模變結(jié)構(gòu)控制抖振問題 抖振問題產(chǎn)生的原因（只能減輕，無法消除） 1. 時間滯后開關(guān)（控制作用對狀態(tài)準(zhǔn)確變化有滯后） 2. 空間滯后開
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