一類新的高階滑?？刂品椒捌鋺?yīng)用.pdf

1、滑模變結(jié)構(gòu)控制算法以其強(qiáng)魯棒性、對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)以及外部干擾不敏感而著稱。而作為傳統(tǒng)一階滑模的理論推廣，高階滑模控制因其抑制抖振、且控制精度更高、適用范圍更廣的優(yōu)點(diǎn)得到了廣大研究者的廣泛關(guān)注，并成功應(yīng)用于電機(jī)控制、機(jī)器人控制、車輛導(dǎo)航等領(lǐng)域。然而，高階滑模理論尚需完善，需要建立滿足全局條件的高階滑?？刂扑惴?。本文針對(duì)高階滑模的全局控制問(wèn)題進(jìn)行了研究，并將理論結(jié)果應(yīng)用到Buck變換器和倒立擺控制中。具體的研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　(

2、1)針對(duì)非線性控制系統(tǒng)，基于飽和控制技術(shù)，設(shè)計(jì)了一類新的二階滑?？刂扑惴?。該算法滿足系統(tǒng)不確定由非負(fù)函數(shù)限定而不是傳統(tǒng)假設(shè)條件中的非負(fù)常數(shù)。不確定上界隨系統(tǒng)狀態(tài)的變化而變化，為全局性條件。從而避免了由于系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)不準(zhǔn)確而導(dǎo)致的系統(tǒng)不穩(wěn)定問(wèn)題。此外，給出了參數(shù)的選擇范圍。最后，仿真結(jié)果驗(yàn)證了該方法的有效性。
　　(2)在提出了不確定性由非負(fù)函數(shù)限定的二階滑模控制算法的基礎(chǔ)上，采用歸納法將二階滑模推廣到了高階滑模情形。與二階滑模算法

3、相比，高階滑模算法可以應(yīng)用于系統(tǒng)相對(duì)階r≥3的情形，是對(duì)高階滑模控制理論的進(jìn)一步完善。
　　(3)給出了高階滑?？刂频腖ypunov穩(wěn)定性證明。由于假設(shè)條件的限制，目前已有的大多數(shù)高階滑模算法只能保證系統(tǒng)狀態(tài)有限時(shí)間收斂。本文采用了加冪積分技術(shù)設(shè)計(jì)Lypunov函數(shù)，詳細(xì)證明了文中所提方法的全局有限時(shí)間穩(wěn)定性。
　　(4)完成了倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真。以倒立擺為應(yīng)用對(duì)象，分別采用twisting算法、齊次算法和改進(jìn)的二階滑