自适应反演滑模控制

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1、自适应反演滑模控制摘要滑模变结构控制出现在20世纪中后期，由于变结构系统的滑动模态运动对系统的参数摄动、外界的扰动、不确定模态和模型不确定性具有自适应性，也就是完全鲁棒性，使得滑模控制引起了人们的极大关注。反演（backstepping）是将复杂的非线性系统分解成不超过系统阶数的子系统，然后为每个子系统分别设计李雅普诺夫函数和中间虚拟控制量，一直后退到整个系统，直到完成整个控制律的设计。本课题与李雅普诺夫型自适应律结合，综合考虑控制律和自适应律，使整个闭环系统满足期望的动静态性能指标。在本论文中，将滑模变结构控制和基于backstepping设计方法的自适应控制

2、有机结合，实现了以下技术指标：研究了Backstepping的基本思想和设计方法，并通过仿真实例进行验证。设计出Backstepping滑模控制器。设计出自适应Backstepping滑模控制器,使整个闭环系统满足期望的动静态性能指标。通过MATLAB平台，对实例进行了仿真。仿真结果表明：研究自适应反演滑模控制策略，为一大类不确定非线性系统提供了一种更有效的控制策略。关键词：滑模变结构，反演控制器，自适应，李雅普诺夫函数62自适应反演滑模控制AdaptiveBacksteppingSlidingModeControlABSTRACTTheslidingmodev

3、ariablestructurecontrolwasbroughtinthemid-andlate20thcentury.Itisattention-gettingbecausetheslidingmodemovementofvariablestructuresystemholdstheadaptability,anidealrobustness,forthechangeofsystemparameters,outsidedisturbance,uncertainmodeandmodeluncertaintyofthesystem.Backsteppingalg

4、orithmisdesignedtodecomposeacomplicatednonlinearsystemtoseveralsubsystemswithlowerorders,andthenaLyapunovfunctionandaninterimvirtualcontrolvariablearerespectivelydesignedforeachsubsystem.Thestepsofrecursivealgorithmwillcontinueuntilthewholecontrollawisworkedout.Inordertomakethewholec

5、losed-loopsystemmeettheanticipantstableanddynamicperformanceindexes,thesubjectiscombinedtoLyapunov’sadaptivelaw,andthecontrollawandadaptivelawarealsotakenintoconsideration.Inthispaper,theslidingmodevariablestructurecontrolisproperlycombinedtoadaptivecontrolbasedonbacksteppingdesignan

6、dthetechnicalgoalsarerealizedasfollowing.Thebasicidealanddesigningmethodofbacksteppingarestudiedandprovedthroughthesimulationofpracticalexamples.Backsteppingslidingmodecontrollerisdeveloped.Adaptivebacksteppingslidingmodecontrollerisdesignedtomakethewholeclosed-loopsystemmeettheantic

7、ipantstableanddynamicperformanceindexes.ThesimulationofpracticalexamplesiscarriedoutontheplatformofMATLAB.Thesimulationresultsshowthattheadaptivebacksteppingsliding62自适应反演滑模控制modeprovidesamoreefficientcontrolstrategyforalargeclassofuncertainnonlinearsystems.Keywords:　　slidingmodevari

8、ablestructur