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《滑模变结构控制理论及其算法研究与进展_刘金琨.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第24卷第3期控制理论与应用Vol.24No.32007年6月ControlTheory&ApplicationsJun.2007文文文章章章编编编号号号：：：1000¡8152(2007)03¡0407¡12滑滑滑模模模变变变结结结构构构控控控制制制理理理论论论及及及其其其算算算法法法研研研究究究与与与进进进展展展刘金琨1,孙富春2(1.北京航空航天大学自动化与电气工程学院,北京100083;2.清华大学智能技术与系统国家重点实验室,北京100084)摘要:针对近年来滑模变结构控制的发展状况,将滑模变结构控制分为18个研究方
2、向,即滑模控制的消除抖振问题、准滑动模态控制、基于趋近律的滑模控制、离散系统滑模控制、自适应滑模控制、非匹配不确定性系统滑模控制、时滞系统滑模控制、非线性系统滑模控制、Terminal滑模控制、全鲁棒滑模控制、滑模观测器、神经网络滑模控制、模糊滑模控制、动态滑模控制、积分滑模控制和随机系统的滑模控制等.对每个方向的研究状况进行了分析和说明.最后对滑模控制的未来发展作了几点展望.关键词:滑模控制;鲁棒控制;抖振中图分类号:TP273文献标识码:AResearchanddevelopmentontheoryandalgorithm
3、sofslidingmodecontrolLIUJin-kun1,SUNFu-chun2(1.SchoolofAutomationScience&ElectricalEngineering,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Beijing100083,China;2.StateKeyLaboratoryofIntelligentTechnologyandSystems,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:Acc
4、ordingtothedevelopmentofslidingmodecontrol(SMC)inrecentyears,theSMCdomainischaracter-izedbyeighteendirections.ThesedirectionsarechatteringfreeofSMC,quasiSMC,trendinglawSMC,discreteSMC,adaptiveSMC,SMCformismatcheduncertainsystems,SMCfornonlinearsystems,time-delaySMC,
5、terminalSMC,globalrobustSMC,slidingmodeobserver,neuralSMC,fuzzySMC,dynamicSMC,integralSMCandSMCforstochasticsystems,etc.Theevolutionofeachdirectionisintroducedandanalyzed.Finally,furtherresearchdirectionsarediscussedindetail.Keywords:slidingmodecontrol;robustcontrol
6、;chattering1引引引言言言(Introduction)单输出线性对象的变结构控制;20世纪60年代末开滑模变结构控制本质上是一类特殊的非线性控始了变结构控制理论研究的第2阶段,研究的对象扩制,其非线性表现为控制的不连续性,这种控制策略大到多输入多输出系统和非线性系统;进入80年代与其它控制的不同之处在于系统的“结构”并不固以来,随着计算机、大功率电子切换器件、机器人及定,而是可以在动态过程中根据系统当前的状态(如电机等技术的迅速发展,变结构控制的理论和应用偏差及其各阶导数等)有目的地不断变化,迫使系统研究开始进入了一
7、个新的阶段,所研究的对象已涉按照预定“滑动模态”的状态轨迹运动.由于滑动及到离散系统、分布参数系统、滞后系统、非线性大模态可以进行设计且与对象参数及扰动无关,这就系统及非完整力学系统等众多复杂系统,同时,自适使得变结构控制具有快速响应、对参数变化及扰动应控制、神经网络、模糊控制及遗传算法等先进方不灵敏、无需系统在线辩识,物理实现简单等优点.法也被应用于滑模变结构控制系统的设计中.该方法的缺点在于当状态轨迹到达滑模面后,难于2滑滑滑模模模变变变结结结构构构控控控制制制理理理论论论研研研究究究进进进展展展(Develop-严格地沿
8、着滑模面向着平衡点滑动,而是在滑模面mentforSMC)两侧来回穿越,从而产生颤动.2.1消消消除除除滑滑滑模模模变变变结结结构构构控控控制制制抖抖抖振振振的的的方方方法法法研研研滑模变结构控制出现于20世纪50年代,经历了50究究究(Researchonchatterin
