ros滑模控制_滑模变结构控制算法综述
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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控制系统的一种设计方法，可用于连续或离散系统、线性或非
线性系统、确定性或非确定性系统、集中参数或分布参数系统和集中控制或分散控制等。这种
控制方法通过让控制量不断地切换，使系统状态进入预先设定的滑模面滑动，故而在遇到参数
扰动与外部干扰时具有不变性，系统的动态品质仅取决于滑模面及其参数。
滑模变结构控制是一种非线性、不连续的控制方法。具有鲁棒性强
、可靠性高等优点，
得到各国学者的广泛重视与不断研究。
1
滑模变结构的抖振问题解决方法
在到达切换面时，运动点会穿越了切换面，形成抖振。抖振会影响系统的准确性、增加能
量消耗、破坏系统性能。
产生抖振的主要原因有：
(
1
)开关的时间滞后：当运动点运动到切换面附近，开关的时间滞后会导致控制延时，
从而致使状态的准确变化延时。因为控制量的幅度会随着状态量幅度逐渐减少，所以抖振表现
为一段衰减的三角波。
(
2
)开关的空间滞后：开关的空间滞后即制造了一个状态量变化的
“
死区
”
，抖振表现为
一段等幅波形。
(
3
)系统惯性影响：系统惯性会使得系统在接收到控制信号后，平面时仍存在一定的滞
后，其抖振表现为一段衰减的三角波。
针对抖振问题，许多学者都提出的解决方法。
1.1
准滑膜动模态方法
20
世纪
80
年代，
Slotine[1]
在中引入了
“
准滑动模态
”
和
“
边界层
”
的概念，实现准滑动模态
控制。在边界层以外采用正常的滑模控制，在边界层内为连续状态的反馈控制，有效地避免或
削弱了抖振。此后，有许多学者对该设计进行了拓展与研究。比如
S.C.Y Chung
等
[2]
、
J.X.Xu
等
[3]
，分别对于切换函数进行了改进
;K.erbatur
等
[4]
、
M.S.Chen
等
[5]
等对于边界层设计提出了
改进方案。
1.2
趋近律方法
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