一种基于摆角误差转换滑模的倒立摆系统稳定控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于摆角误差转换滑模的倒立摆系统稳定控制方法，其通过安装微型陀螺仪测量倒立摆的摆角，并根据摆角误差信号采用指数柔化误差信号与整数分数混合数字微分方法设计数字与滞后混合微分滤波器，求解摆角误差混合阻尼信号；然后采用指数柔化误差信号进行指数衰减变换得到摆角动态预设参考信号，并结合传递函数进行近似微分解算得到了基于性能预设的摆角误差转换阻尼信号，并构成摆角误差转换滑模信号。然后采用自适应方法设计常值干扰估计律信号、转换误差阻尼估计律信号、混合阻尼干扰估计律信号实现了干扰综合补偿，最终叠加摆角误差转换滑模信号、摆角预设混合微分信号实现倒立摆的预设性能摆角跟踪控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及倒立摆控制领域，具体而言，涉及一种基于摆角误差转换滑模的倒立摆系统稳定控制方法。

技术介绍

1、单级倒立摆系统是一个高阶次、不稳定、多变量、非线性、强耦合系统，由于它在结构上类似于人的单足站立，它是双足行走机器人和火箭垂直姿态等许多控制对象的最简模型，因此，它对于两足机器人的开发研究有非常重要的意义。同时倒立摆系统在运行中还存在着不可消除的干扰与不确定的未建模动态，也使得整个倒立摆系统的性能难以精确定量衡量，也导致了很多倒立摆系统的稳定裕度不足，在干扰下控制失败。而预设性能控制不仅能够使得系统稳定，而且能够保证系统的收敛速度收敛特性能够在预先设定的范围内，因此能够提供系统足够的稳定裕度。基于上述背景原因，本专利技术采用预设性能的方式，实现了倒立摆系统的自适应干扰补偿控制，从而使得整个方案具有较好的稳定裕度与抗干扰能力，也使得本专利技术具有很高的工业推广应用价值。

2、需要说明的是，在上述
技术介绍
部分专利技术的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。p>

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【技术保护点】

1.一种基于摆角误差转换滑模的倒立摆系统稳定控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

【技术特征摘要】

1.一种基于摆角误差转换滑模的倒立摆系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：李静，方登建，袁胜智，董海迪，金凯，王哲，周源，王蕾，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：