滑模變結(jié)構(gòu)控制理論廣泛應(yīng)用于非線性系統(tǒng)控制中,對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)攝動(dòng)和外干擾等不確定因素有強(qiáng)魯棒性,故成為控制界的研究焦點(diǎn).變結(jié)構(gòu)控制原理是通過(guò)設(shè)計(jì)切換函數(shù)使系統(tǒng)狀態(tài)軌跡到達(dá)相平面,系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性與穩(wěn)定性由切換函數(shù)和控制律決定,因而設(shè)計(jì)良好的切換函數(shù)是控制的根本.Terminal滑�？刂剖亲兘Y(jié)構(gòu)控制中的一種經(jīng)典控制方法,能夠使系統(tǒng)的任意初始狀態(tài)在有限時(shí)間內(nèi)到達(dá)滑模面上,并漸進(jìn)穩(wěn)定收斂至平衡點(diǎn).然而,受參數(shù)不確定因素影響,設(shè)計(jì)的切換函數(shù)也容易產(chǎn)生奇異問(wèn)題及系統(tǒng)的強(qiáng)烈抖振.因而,本文主要研究以上兩個(gè)方面問(wèn)題.研究?jī)?nèi)容安排如下:第一章,在閱讀參考了眾多國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的前提下,首先介紹了滑模變結(jié)構(gòu)控制的起源與發(fā)展,總結(jié)了Terminal滑模變結(jié)構(gòu)、積分滑模變結(jié)構(gòu)、基于趨近律的滑模變結(jié)構(gòu)控制等滑模變結(jié)構(gòu)控制的主要研究方向.第二章,主要介紹了滑模變結(jié)構(gòu)控制的基本理論知識(shí),首先講述滑模變結(jié)構(gòu)的定義的產(chǎn)生與具體的數(shù)學(xué)描述.接著介紹了Lyaunov穩(wěn)定性理論,詳述了滑動(dòng)模態(tài)的等效控制律的求法.最后,介紹了滑模變結(jié)構(gòu)中滑模面的存在條件及到達(dá)條件,滑模變結(jié)構(gòu)控制的滑模面設(shè)計(jì)的常用方法,為了達(dá)到更好的控制效能的系統(tǒng)控制律的求取等.第三章,介紹了傳統(tǒng)Terminal滑�？刂频幕Ｃ婧涂刂坡傻脑O(shè)計(jì),能保證有限時(shí)間內(nèi)到達(dá)滑動(dòng)模態(tài)上和系統(tǒng)的穩(wěn)定性.其次,非奇異Terminal滑模控制器可以避免傳統(tǒng)Terminal滑�？刂浦邢到y(tǒng)的奇異問(wèn)題.本章通過(guò)改進(jìn)非奇異Terminal滑模面函數(shù),設(shè)計(jì)了新的的非奇異積分型Terminal滑模控制,具有比非奇異Terminal滑�？刂聘焓諗康狡胶恻c(diǎn)的速度.第四章,全局快速Terminal滑模控制因?yàn)楸葌鹘y(tǒng)Terminal滑�？刂贫嗔司�性項(xiàng),具有更快的收斂速度,但是卻也存在奇異問(wèn)題.為此,提出新型的非奇異積分型全局快速Terminal滑模控制.并與全局快速Terminal滑模作比較,通過(guò)Matlab的Simulink仿真證明了具有更快的收斂速度和一定程度上削弱系統(tǒng)的抖振.最后,對(duì)本文研究?jī)?nèi)容作了總結(jié),并提出了一些以后研究中要注意的問(wèn)題及待改進(jìn)的方向.
【學(xué)位單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O231
【部分圖文】：

若考慮式(2.1-2.4),狀態(tài)變量的相軌跡就會(huì)是模型(2.5)和(2.6)的軌線的交化2.2(c)所示，兩側(cè)的軌線最終匯聚于s x , y 0上，并收斂到原點(diǎn)，此時(shí)系統(tǒng)是定的.系統(tǒng)完整的相軌跡表明在 x 0線上，與存在的不連續(xù)運(yùn)動(dòng)方向上比沒有運(yùn)動(dòng)特征. 然而， 0線只包含來(lái)自雙邊軌跡線的端點(diǎn)，這些點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)特沿著 0運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱作“滑模”. 圖 2.2(c)中可看出，該系統(tǒng)相軌跡部分組成，代表系統(tǒng)的兩種模式. 第一部分是到達(dá)模式，相平面內(nèi)的軌跡線從方在有限時(shí)間內(nèi)滑動(dòng)到開關(guān)線上；第二部分是滑動(dòng)模式，相軌跡漸進(jìn)收斂到 方程定義的相平面原點(diǎn).圖 2.1(a)系統(tǒng)模型Fig. 2.1(a) System Mode圖 2.1(b)開關(guān)函數(shù)的區(qū)域定義Fig. 2.1(b) Switching Function’s Regions D

如圖2.2(c)所示，兩側(cè)的軌線最終匯聚于s x , y 0上，并收斂到原點(diǎn)，此時(shí)系統(tǒng)是漸進(jìn)穩(wěn)定的.系統(tǒng)完整的相軌跡表明在 x 0線上，與存在的不連續(xù)運(yùn)動(dòng)方向上比沒有不尋常的運(yùn)動(dòng)特征. 然而， 0線只包含來(lái)自雙邊軌跡線的端點(diǎn)，這些點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)特殊的軌跡沿著 0運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱作“滑模”. 圖 2.2(c)中可看出，該系統(tǒng)相軌跡一般由兩部分組成，代表系統(tǒng)的兩種模式. 第一部分是到達(dá)模式

廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文的參數(shù)0.015gl ， 0.20， k 5.記非奇異 Terminal 滑模函數(shù)為352 1.NFTSMS x x記改進(jìn)的積分型非奇異 Terminal 滑模函數(shù)為352 10.tNFITSMS x x d 結(jié)合以上兩種 Terminal 滑模面的設(shè)計(jì)，所設(shè)計(jì)的控制器形式如下： NFTSM 控制器為 13290.1sin 20 0.2sgn 5 0.015sgn ;20NFTSMU t x s s s NFITSM 控制器為 35130.1sin 20 0.2sgn s 5 0.015sgn s .4NFITSMU t x s

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

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本文編號(hào)：2813910