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一类非匹配不确定离散时间系统的滑模控制
资讯类型:科技前沿 加入时间:2009年8月12日16:29
 
一类非匹配不确定离散时间系统的滑模控制
   郑艳
   (东北大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110004)
   摘要:研究一类非匹配不确定线性离散时间系统的滑模控制设计问题.在滑动模面的设计中考虑了非匹配不确定性.基于线性矩阵不等式技术,给出了一种新的线性离散时间系统滑动模面的设计方法,以降低非匹配不确定性对系统的影响.借助于线性矩阵不等式求解工具,可方便地求得滑动模面.此外根据滑模控制的到达条件,给出了滑模控制器设计方法,保证系统鲁棒镇定.最后通过仿真算例说明了所给控制策略的有效性.
   关键词:离散时间系统;滑模控制;线性矩阵不等式;非匹配不确定性
   中图分类号:TP]3  文献标识码:A  文章编号:1000一5781{2008)04一0488一05
   引言
   滑模控制系统的滑动模态对于匹配不确定性具有不变性.这种不变性比鲁棒性更进一步,又称为理想鲁棒性正是由于滑模控制这种独特的理想鲁棒性,使它成为研究不确定系统鲁棒控制的首选方案之一,得到了广泛的研究.但是滑模控制系统对于非匹配不确定性并不具有这种理想鲁棒性.早期的滑模控制研究仅考虑了系统中的匹配不确定性,在滑模控制器的设计中考虑不确定性,设计鲁棒滑模控制器,使得系统对匹配不确定性具有鲁棒性.另外一些研究则是尽量缩短系统趋近模态的运动时间,甚至从一开始就运行于滑动模态,即所谓的全程滑模控制或积滑模控制[4」.但这些方案也只是对匹配不确定性才有意义.由于滑动模态本身不能克服系统中的非匹配不确定性,因此仅在滑模控制器的设计中考虑不确定性的影响难以满足系统对鲁棒性的要求,还需在滑动模面的设计中考虑非匹配不确定性,设计鲁棒滑模面,改善系统的稳定鲁棒性.
   关于这方面的研究目前已取得一些有益的结果,但这些结果都是针对连续系统的设计•近年来,随着计算机技术的高速发展,相当多的系统正采用计算机来实现控制器.而在实际系统中,当采用计算机来实现滑模控制时,由于有限的采样频率的限制,不仅会在滑动模态附近产生抖动,而且会使原本在连续系统中稳定的滑动模态变为不稳定「川.因此,研究离散时间系统的滑模控制问题,具有重要的理论和实际意义.本文以此为出发点,研究了一类具有时变非匹配不确定性的离散时间系统的滑模控制问题.首先,在滑动模面的设计中考虑了非匹配不确定性,给出了基于LMI技术的鲁棒滑动模面的设计方法.其次,根据滑模控制的到达条件,给出了滑模控制器的设计方法.文章最后通过仿真算例说明了本文所给方法的有效性.
   
    
    
   
    
   4 结论
   从本文的研究结果可见,当系统中存在非匹配不确定性时,仅仅在滑模控制器的设计中考虑不确定性的影响是不够的,还必须在系统滑动模面的设计中考虑系统的不确定性,才能有效地保证系统具有良好的鲁棒稳定性.本文基于LMI技术给出的鲁棒滑动模面的设计方法,可使得系统对于非匹配不确定性具有良好的鲁棒性.

文章来自:滑模技术交流网
文章作者:信息部
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