線性時滯系統(tǒng)的二階滑模變結(jié)構(gòu)控制研究.pdf

1、滑模變結(jié)構(gòu)控制理論是現(xiàn)代控制理論的一個重要分支。變結(jié)構(gòu)控制具有物理實現(xiàn)簡單、快速響應(yīng)和滑動模態(tài)對滿足匹配條件的不確定性或干擾具有完全自適應(yīng)性等優(yōu)點。然而，滑模變結(jié)構(gòu)控制的不連續(xù)開關(guān)特性將會引起系統(tǒng)的抖振。抖振現(xiàn)象給變結(jié)構(gòu)控制在實際工程中的應(yīng)用帶來了困難。二階滑模變結(jié)構(gòu)控制不僅保持了一階滑模對參數(shù)和擾動的不敏感性和強魯棒性等優(yōu)點而且在有效地降低了系統(tǒng)抖振的同時提高了系統(tǒng)的控制精度。
　　 時滯和不確定性是普遍存在于通訊、交通、電力

2、、化工過程、經(jīng)濟等客觀世界和工程技術(shù)應(yīng)用中的實際問題?？刂葡到y(tǒng)中存在時滯增加了理論分析和工程應(yīng)用的難度，同時與無時滯系統(tǒng)相比，滯后使得系統(tǒng)的相應(yīng)性能變差，甚至穩(wěn)定性難以保證。因此采用二階滑模變結(jié)構(gòu)控制設(shè)計一種具有不變性，能分解，可降維的時滯不確定性系統(tǒng)的控制器具有挑戰(zhàn)性和實際意義。
　　 論文以線性時滯不確定系統(tǒng)為研究對象，分別研究了存在控制時滯和存在狀態(tài)時滯的兩種不同類型線性時滯不確定系統(tǒng)的二階滑模變結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法。主要的研究

3、工作概括如下：
　　 1.采用線性非奇異變換將控制存在時滯的線性系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為無時滯系統(tǒng)；借助于二次型時間最優(yōu)的方法，利用二階超螺旋算法，設(shè)計出簡單、易于實現(xiàn)的滑?？刂破?。通過引入合理的Lyapunov函數(shù)證明系統(tǒng)漸近穩(wěn)定。
　　 2.在討論存在狀態(tài)時滯的線性系統(tǒng)的變結(jié)構(gòu)控制器設(shè)計時，將二階滑模算法和一階滑模設(shè)計方法相結(jié)合得到改進(jìn)的二階滑模變結(jié)構(gòu)控制器，借助于線性矩陣不等式(LMI)和虛擬反饋給出了滑模漸近穩(wěn)定的充分條件