一种结合全局滑模和线性滑模的组合滑模控制方法技术

本发明专利技术涉及一种结合全局滑模和线性滑模的组合滑模控制方法，包括如下步骤：S1、对于带有建模不确定和外部干扰信号的二阶非线性系统方程，采用改进的全局滑模面和指数趋近律建立全局滑模控制器方程，采用线性滑模面和指数趋近律建立线性滑模控制器方程；S2、建立全局滑模控制器方程和线性滑模控制器方程的切换规则，用以快速切换全局滑模控制器方程和线性滑模控制器方程。本发明专利技术提供的结合全局滑模和线性滑模的组合滑模控制方法将全局滑模控制器方程和线性滑模控制器方程相结合，改进了全局滑模面，能够降低控制输入的幅值，提高了收敛速度。

A combined sliding mode control method combining global sliding mode and linear sliding mode

【技术实现步骤摘要】
一种结合全局滑模和线性滑模的组合滑模控制方法
本专利技术属于自动控制
，尤其涉及一种结合全局滑模和线性滑模的组合滑模控制方法。
技术介绍
滑模控制对于建模不确定和外部干扰信号具有很强的鲁棒性，并具有响应速度快和容易实现等优点，广泛用于非线性系统的控制。全局滑模控制是通过设计动态非线性滑模面来实现的，在趋近模态和滑动模态的全过程都具有鲁棒性。全局滑模控制器方程具有非常好的鲁棒性和广泛的应用。二阶非线性系统是最常见的控制系统，只采用单一的控制输入就能进行平衡控制，但是仍然存在收敛速度较慢和控制输入幅值较大的技术问题。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题针对现有存在的技术问题，本专利技术提供一种结合全局滑模和线性滑模的组合滑模控制方法，将全局滑模控制器方程和线性滑模控制器方程相结合，改进了全局滑模面，能够降低控制输入的幅值，提高了收敛速度。(二)技术方案为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：一种结合全局滑模和线性滑模的组合滑模控制方法，包括如下步骤：S1、对于带有建模不确定和外部干扰信号的二阶非线性系统方程，采用改进的全局滑模面和指数趋近律建立全局滑模控制器方程，采用线性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结合全局滑模和线性滑模的组合滑模控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、对于带有建模不确定和外部干扰信号的二阶非线性系统方程，采用改进的全局滑模面和指数趋近律建立全局滑模控制器方程，采用线性滑模面和指数趋近律建立线性滑模控制器方程；S2、建立全局滑模控制器方程和线性滑模控制器方程的切换规则，用以快速切换全局滑模控制器方程和线性滑模控制器方程。

【技术特征摘要】
1.一种结合全局滑模和线性滑模的组合滑模控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、对于带有建模不确定和外部干扰信号的二阶非线性系统方程，采用改进的全局滑模面和指数趋近律建立全局滑模控制器方程，采用线性滑模面和指数趋近律建立线性滑模控制器方程；S2、建立全局滑模控制器方程和线性滑模控制器方程的切换规则，用以快速切换全局滑模控制器方程和线性滑模控制器方程。2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述步骤S1还包括如下子步骤：S101、确定带有建模不确定和外部干扰信号的二阶非线性系统方程；S102、借助于步骤S101中的二阶非线性系统方程，分别建立全局滑模控制器方程和线性滑模控制器方程。3.根据权利要求2中所述的方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：采用全局滑模控制器方程进行二阶非线性系统方程的平衡控制，当状态变量x1接近零时，将全局滑模控制器方程切换为线性滑模控制器方程。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S101中带有建模不确定和外部干扰信号的受控二阶非线性系统方程为：其中，x1和x2为系统的状态变量，x＝[x1,x2]T，f(x,t)为连续函数，g(x,t)为连续函数，且g(x,t)≠0，t为时间；Δf(x)为建模不确定，d(t)为外部干扰信号，u为控制输入。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S102还包括：在公式(1)中，建模不确定Δf(x)和外部干扰信号d(t)均有界，即|Δf(x)|+|d(t)|≤d1(2)其中，d1为建模不确定和外部干扰信号的上界，且d1≥0；在全局滑模控制器方程中，建立改进的全局滑模面为：s1＝x2+c1x1-p(t...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海滨，于清文，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21