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石油、天然气工业
维普资讯
大 庆 石 油 学 院 学 报 第 3O卷 第4期 2006年 8Yl
JOuRNALOFDAQINGPETROIEUM INSTITUTE Vo1.30 No.4 Aug. 2006
多变量系统 自适应二阶滑模分解控制方法
郑雪梅 。,赵 琳 ,冯 勇。
(1.哈尔滨工程大学 自动化学院,黑龙江 哈尔滨 150001; 2.哈尔滨工业大学 电气工程与 自动化学院,黑龙江 哈尔
滨 150001)
摘 要:提出了一种多变量模型不确定系统的 自适应二阶终端滑模分解控制方法.通过状态变换和去耦合处理 ,将
系统转换为块能控标准型,变换后 的系统 由输入输 出子系统和零动态子系统组成.通过设计状态反馈 ,使得零动态子系
统成为满足性能要求的稳定系统.提出了特殊的二阶 自适应终端滑模超 曲面和相应 的控制策略,使输入输出子系统状态
渐近收敛至平衡点,随后零动态子系统渐近收敛至平衡点.该控制方法对于维数较高系统 的控制具有较大 的意义,可简
化设计 ,实现鲁棒分解控制.同时,由于采用 了二阶滑模的思想 ,有效地消除了系统的高频抖振.仿真结果表 明了该方法
的有效性.
关 键 词 :多变量系统 ;标准型分解 ;终端滑模控制;零动态系统
中圈分类号 :TP273 文献标识码 :A 文章编号 :1000—1891(2006)04—0074—03
0 引言
文献[1]提出了一种化线性多变量系统为块能控标准型再进行控制的方法,以解决多变量控制的难
度.但仅采用状态反馈对系统进行控制,系统对参数摄动和外部扰动不具有鲁棒性.采用文献[1]的思
想 ,笔者提出一种 自适应二阶终端滑模分解控制方法 ,设计特殊的二阶 自适应终端滑模超曲面和相应的控
制策略,使系统状态渐近收敛至平衡点.
1 多变量模型不确定系统的模型分解
有线性多变量模型不确定系统:
(f)= Ax(f)+ Bu(f)+ A (f). (1)
式中:(f)为系统的状态 ,(f)∈R”;ll(f)为控制输入 ,ll(f)∈R ;A,B为 已知常数可控矩阵,A∈ ,B∈
;A (f)为系统 的不确定项 ,A (f)∈ ,且满足A (f):Bd(f),d(f)为某个有界 的时变函数,d(f)
∈R ,满足 ffd(t)ff≤60,ff (f)ff≤6,b。,b 为常数.
在系统存在不确定项A。。(f)的情况下,选择合适的控制策略,使得系统 由任意初始状态 (0)≠0收
敛至平衡点 .将线性多变量系统(1)变换为解耦块能控标准型_】]:
z(f): N z(f)+B一 17.i-1(f),i: 2,3,… ,]
L, (2)
zt(t): :At,z(f)+Bt、od(t)+Bl,oll(t) I
Jd-_=_一1 』
式中:N 为设计常数矩阵;z为输入输出子系统 ;z为零动态子系统 ;口一1,2,…,r.
2 二阶终端滑模分解控制
采用二阶终端滑模控制方法对系统 (2)进行设计 :设计二阶终端滑模超曲面 ,保证输入输 出子系统的
收稿 日期:2006—03—27;审稿人:邵克勇;编辑 :郑丽芹
基金项 目:哈尔滨工业大学校基金资助(HIT.2003.14);国家 自然科学基金资助课题
作者简介 :郑雪梅(1969一),女,博士生,主要从事变结构控制、鲁棒控制等方面的研究.
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