基于扩张状态观测器的一类未知非线性不确定系统滑模控制.pdf

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1、上海理工大学学报第32卷第2期J．UniversityofShanghaiforScienceandTechnologyV_o1．32No．22010文章编号：1007—6735(2010}02—0110—05基于扩张状态观测器的一类未知非线性不确定系统滑模控制李永刚，李星野，史先鹏(1．上海理工大学管理学院，上海200093；2．华东理工大学信息科学与32程学院，上海200237)摘要：研究了基于扩张状态观测器的一类n阶未知非线性不确定系统的滑模控制问题．在系统状态已知的前提下，利用滑模控制思想将一个n阶未知非线性不确定系统方程转化为一个关于切换曲面函数的一阶非线性方程，然后利用二阶

2、扩张状态观测器来估计转化后的一阶非线性方程的非线性函数和扰动．为了消除滑模控制项所带来的抖振，引入边界层．利用Lyapunov函数证明了系统的稳定性，完成了系统输出跟随系统输入的目的．由于系统中存在扩张状态观测器，本文的控制方法不依赖于被控对象的数学模型，具有很强的鲁棒性．仿真的结果表明了本文方法的可行性．关键词：不确定非线性系统；扩张状态观测器；滑模控制中图分类号：TP273文献标志码：ASliding-modeeontrolf0raclassofunknownnonlinearsystemsWl●t●n1Uneert·al■nt·i■es-based10nextendedstate

3、observerLIYong-gang，LIXing．yeI，SHIXian-pencf(1．BusinessSchool，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China：2．ScholofInformationScienceandEngineering，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China)Abstract：Amethodwaspresentedtodesignslidingmodecontrollerforunkn

4、ownnonlinearsys—ternswithuncertaintiesbasedontheextendedstateobserver．Inthepremiseoftheobtainablesys．ternstates，ann—ordernon—linearsystemequationwastransformedintoafirst—ordernon．1inearsystemequationbyslidingmodecontrol，thentheextendedstateobserver(ESO)wasusedtoevalu．atethenonlinearfunctionandth

5、edisturbariceofthepreviouslytransformedfirst．．ordernon．1inearsystemequation．Inordertocompensatetheestimationerrorofthenonlinearfunctionandthedis．turbance；theswitchpartofslidingmodecontrolwasaddedaccordingtothecontrollaw．Thechat．teringcausedbytheswitchpartofslidingmodecontrolwaseliminatedbyinttod

6、ucingboundarylayer．ThestabilityofthesystemwasprovedbyLyapunovfunction．BecauseoftheexistenceofanESOinthesystem，thecontrolmethoddoesn’trelyonmathematicalmodeloftheplant，andhasverystrongrobustness．Thesimulationresultsshowthefeasibilityofthemethodproposed．Keywords：non—linearsystemswithuncertainties；

7、extendedstateobserver；slidingmodecontrol收稿日期：2009一O1—05基金项目：上海市自然科学基金资助项目(06ZR14144)；上海市教育委员会科研资助项目(07ZZ94)作者简介：李永N~(1982一)，男，硕士研究生．E-mail：liyonggangseek@126．corn第2期李永刚，等：基于扩张状态观测器的一类未知非线性不确定系统滑模控制111滑模控制是处理非线性不确定系统的一种有效的方法，