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《基于趋近律的滑模控制matlab仿真实例.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、基于趋近律的滑模控制一、基于趋近律的滑模控制1、控制器的设计针对状态方程(1)采用趋近律的控制方式,控制律推导如下:(2)(3)其中slaw为趋近律。将状态方程式(1)代人(2)得(4)可见,控制器的抖振程度取决于趋近律表达式中的切换项。2、仿真实例对象为二阶传递函数:其中a=25,b=133。可表示为如下状态方程:其中,。在仿真程序中,M=1为等速趋近律,M=2为指数趋近律,M=3为幂次趋近律,M=4为一般趋近律。取M=2,采用指数趋近律,其中C=[15,1],ε=5,k=10,作图取样时间为0.001,仿真程序如下。二、程序主程序chap2_
2、4.mclearall;closeall;globalMABCeqkts=0.001;T=2;TimeSet=[0:ts:T];c=15;C=[c,1];para=[c];[t,x]=ode45('chap2_4eq',TimeSet,[0.500.50],[],para);x1=x(:,1);x2=x(:,2);s=c*x(:,1)+x(:,2);ifM==2forkk=1:1:T/ts+1xk=[x1(kk);x2(kk)];sk(kk)=c*x1(kk)+x2(kk);slaw(kk)=-eq*sign(sk(kk))-k*sk(kk);%
3、Exponentialtrendinglawu(kk)=inv(C*B)*(-C*A*xk+slaw(kk));endendfigure(1);plot(x(:,1),x(:,2),'r',x(:,1),-c*x(:,1),'b');xlabel('x1');ylabel('x2');figure(2);plot(t,x(:,1),'r');xlabel('time(s)');ylabel('x1');figure(3);plot(t,x(:,2),'r');xlabel('time(s)');ylabel('x2');figure(4);plo
4、t(t,s,'r');xlabel('time(s)');ylabel('s');ifM==2figure(5);plot(t,u,'r');xlabel('time(s)');ylabel('u');end子程序chap2_4eq.mfunctiondx=DynamicModel(t,x,flag,para)globalMABCeqka=25;b=133;c=para(1);s=c*x(1)+x(2);A=[01;0-a];B=[0;b];M=2;eq=5.0;ifM==2%M=1为等速趋近律,M=2为指数趋近律,M=3为幂次趋近律,M=4为一
5、般趋近律slaw=-eq*sign(s);%EqualvelocitytrendinglawelseifM==2k=10;slaw=-eq*sign(s)-k*s;%ExponentialvelocitytrendinglawelseifM==3k=10;alfa=0.50;slaw=-k*abs(s)^alfa*sign(s);%PowertrendinglawelseifM==4k=1;slaw=-eq*sign(s)-k*s^3;%Generaltrendinglawendu=inv(C*B)*(-C*A*x+slaw);dx=zeros(
6、2,1);dx(1)=x(2);dx(2)=-a*x(2)+b*u;三、仿真结果(1)M=2时,指数趋近律图1滑模运动的相轨迹图2x1的收敛过程图3x2的收敛过程图4切换函数s图5控制器输出(2)M=1时,等速趋近律图1滑模运动的相轨迹图2x1的收敛过程图3x2的收敛过程图4切换函数s(3)M=3时,幂次趋近律图1滑模运动的相轨迹图2x1的收敛过程图3x2的收敛过程图4切换函数s(4)M=4时,一般趋近律图1滑模运动的相轨迹图2x1的收敛过程图3x2的收敛过程图4切换函数s