一、仿真

接上一节的内容，用Matlab simulink模块搭建模块，搭建模型如下：

前面control是控制器部分，model是我们上一节的对象。
给定x1初始值为3，x2,x3的初始值为0，仿真时间为10s，仿真结果如下图所示
x1

x2

x3

从图中可以看出，x1,x2,x3都会收敛到0，说明上节设计的镇定控制器成功，simulink模型我放在资源中，自取，用的是matlab2018a。此时，我们用示波器观察u，会发现图如下：

这个u出现了一个黄色的带，这就是滑模变结构控制中的抖振，这是由于u的不连续而产生的现象，即u中的符号函数sgn（s）。但在实际控制系统中，我们并不希望出现这样的现象，因为抖振会影响控制性能，接下来我将介绍如何处理抖振。

二、抖振处理

从上图u可以看到此时抖振比较大，抖振太大在实际系统会影响系统的性能，甚至会导致系统不稳定，因此在实际系统中使用滑模，我们需要尽量减少抖振。
从上文可知，抖振有很大一部分由于符号函数sgn（s）引起，为了减小抖振，我们可以用其他函数代替符号函数，常用来替代符号函数的切换函数有以下几种：
1.采用饱和函数sat(s)代替符号函数，饱和函数的形式如下：
sat(s)={1,s>Δks,∣s∣<Δ,k=1Δ−1,s<−Δsat(s)=\left\{\begin{matrix} & 1,&s>\Delta \\ ks,&\left | s \right |<\Delta,&k=\frac{1}{\Delta } \\ & -1,&s<-\Delta \end{matrix}\right.sat(s)=⎩⎨⎧ks,1,∣s∣<Δ,−1,s>Δk=Δ1s<−Δ其中Δ\DeltaΔ的大小会影响抖振程度，当Δ\DeltaΔ为无穷小时，饱和函数就是符号函数。（注意：并不是抖振越小越好，其实抖振会影响控制速度与控制精度，精度与速度往往两者不可兼得，一般而言，抖振越大系统反应速度越快，但精度很差；抖振小，精度高，但反应速度会差（个人理解，可能有误））

2.连续函数，连续函数的形式如下:Θ(s)=s∣s∣+Δ,Δ>0\Theta (s)=\frac{s}{\left | s \right |+\Delta },\Delta>0Θ(s)=∣s∣+Δs,Δ>0

3.双曲正切函数tanh(ξs)tanh(\xi s)tanh(ξs)

除了改变切换函数减小抖振，还有很多其他方法，我在后续的文章主要介绍两种特殊滑模面设计：动态滑模设计与终端滑模设计（Terminal滑模）

通俗理解滑模变结构（2）相关推荐

通俗理解滑模变结构控制(1)
这里写自定义目录标题 1.什么是滑模变结构控制 2.滑模变结构的一些基本知识 3.滑模控制器设计 4.滑模控制器例子 1.什么是滑模变结构控制在开始介绍滑模变结构控制之前,最好先学习一些线性控制的基 ...
终端滑模matlab程序,滑模变结构控制 MATLAB程序
[实例简介] 滑模控制 MATLAB [实例截图] [核心代码] fac23b3f-e420-4e36-9a5a-2e225aeaf4da └── 滑模变结构控制MATLAB仿真(第3版):基本理论与 ...
工业机器人滑膜变结构控制技术_机器人智能滑模变结构控制方法的研究
学校代号 10532 学号 S150900769 分类号 TP241 密级公开硕士学位论文机器人智能滑模变结构控制方法的研究学位申请人姓名张爱林培养单位电气与信息工程学院导师 ...
ros滑模控制_滑模变结构控制算法综述
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 滑模变结构控制算法综述作者:雷渊默万彦辉李淑英来源:<中国科技博览> 2016 年第 27 期滑模变结构控制是一种自动 ...
滑模变结构控制理论及应用 [陈志梅著] 2012年
滑膜变结构控制的一本非常经典的好书,特意制作了详细的目录,方便大家阅读! 章节:第1章绪论第2章线性系统的滑模变结构控制第3章非线性系统的滑模变结构控制文件:n459.com/file/2 ...
滑模变结构控制（2）--RBF神经网络
目录前言 1 问题描述 2 RBF神经网络原理 3 控制算法设计与分析 4 仿真实例 5 总结参考文献前言如果被控对象的数学模型已知,滑模控制器可以使系统输出直接跟踪期望指令,但较大的建模不确 ...
【基于滑模变结构控制策略的双向DC-DC变换器研究】
基于滑模变结构控制策略的双向DC-DC变换器研究本文通过先进的滑模控制策略来改进双向DC-DC变换器的响应速度和动态品质.通过仿真软件MATLAB/Simulink建立双向DC-DC变换器模型,通过 ...
滑模变结构控制SMC(一)——滑模变结构控制的设计步骤
滑模变结构控制滑模控制的基本原理滑模控制的设计步骤参考文献滑模控制的基本原理滑模控制是变结构控制系统的一种控制策略.这种控制策略与常规控制的根本区别在于控制的不连续性,即一种使系统结构随时间 ...
自适应参数估计+滑模变结构控制高超声速飞行器（源代码）
一.高超声速飞行器数学模型二.滑模变结构+自适应参数估计控制器的设计 (滑模控制器设计略) 三.部分仿真结果

通俗理解滑模变结构（2）

一、仿真

二、抖振处理

通俗理解滑模变结构（2）相关推荐

最新文章

热门文章