离散时间系统的变结构控制方法研究

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本文分析了离散时间系统变结构控制的研究现状,介绍了离散系统变结构控制的基本定义、性质等,对离散变结构控制的设计方法进行了一些研究、针对变结构控制器设计目前存在的问题作了一些工作。主要内容包括以下几个方面: (1)在详细分析了离散指数趋近律抖振产生的原因基础上,给出了两种趋近律的改进方案,并与其它方法进行了比较。改进方案不仅改善了系统到达阶段的品质,能够使系统快速趋向滑模面,且有效消除系统的抖振。最后分别给出了每种方案的数例仿真,理论分析和仿真结果表明:方案是可行的,使所得到的变结构控制系统具有良好的性能,保证了系统的稳定性。 (2)针对不确定性离散时间系统,分析和设计了一类变结构控制器。在存在外界干扰和不确定性时,系统状态也是全局有界稳定的。一个新的切换面作为系统的输出信号被提出,特别用来设计滑模控制器。系统状态一旦进入到准滑动模态,就对设备参数变化和外界干扰显示出强的鲁棒性,因为控制器的设计完全考虑了边界层的影响。外推法被用来估计不确定离散时间系统的不确定值。基于等效控制和切换控制,也设计了一类变结构控制器。最后给出了每种方案的数例仿真,结果表明方法是合理的。 (3)对于不确定性离散时间系统的变结构控制,采用灰色系统理论,对不确定部分建立灰色估计模型,估计出参数值。该方法缩短了系统到达滑模面的时间,有效地减弱了抖振强度和不确定因素的影响。给出数例仿真,结果表明此方法是合理的。 最后,对全文进行了总结,对后续工作进行了展望。
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