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1、一种离散模糊滑模边界层自适应的消抖方法张晓宇,等一种离散模糊滑模边界层自适应的消抖方法MethodofEliminatingChatteringBasedonBoundaryLayerAdaptionforDiscreteSlidingModeControl张晓宇陈文卓申斌(华北科技学院电信学院,河北三河065201)摘要:在离散滑模控制中抖振非常常见。针对一类离散非线性系统的滑模控制抖振问题,在连续系统边界层自适应方法的基础上,提出一种带边界层自适应的近似滑模模糊逻辑控制方法。首先通过一定的自适应律对滑模边界层参数进行在线调整,然后将边界层自适应的SMC应用到模
2、糊逻辑控制逼近实现中,使抖振得以削弱,且系统非线性动态不需要已知其上边界,使得整个闭环系统具有较强的鲁棒性、稳定性和自适应性等优点。仿真验证了该方法的正确性和优越性。关键词:离散非线性系统滑模控制模糊自适应边界层中图分类号:TH71;TP273+.2文献标志码:ADOI:10.16086/j.cnki.issn1000-0380.201508001Abstract:Indiscreteslidingmodecontrol,chatteringphenomenonisverycommon.Forsolvingchatteringproblemofslidingmod
3、econtrolfordiscretenonlinearsystem,onthebasisofboundarylayeradaptivemethodofcontinuoussystems,theslidingmodelikefuzzylogiccontrolmethodisproposed.Firstly,onlineadjustmentofboundarylayerparametersisconductedthroughcertainadaptivelaws;thentheSMCwithboundarylayeradaptationisappliedinfuzz
4、ylogiccontrolapproximationimplementation.Thusthechatteringcanbeweakened,while,theentireclosedloopsystemoffersstrongerrobuststabilityandadaptation.Thecorrectnessandsuperiorityofthismethodareverifiedbysimulation.Keywords:DiscreteNonlinearsystemSlidingmodecontrol(SMC)FuzzyAdaptiveBoundar
5、ylayer针对离散非线性系统,提出与上述类似的方法,同样0引言运用在线自适应调节饱和函数和SMC死区参数的思想,[20]滑模控制(slidingmodecontrol,SMC)有抖振的缺推出近似滑模模糊控制设计。应用动态模糊逻辑系统[1-2]点,但模糊逻辑系统的应用可改进其性能。关于(dynamicfuzzylogicsystem,DFLS)获得平滑的控制性能,[3-14]模糊滑模控制(fuzzyslidingmodecontrol,FSMC)再通过DFLS形成近似滑模模糊控制(slidingmode-like和滑模模糊逻辑控制(slidingmodefuzzy
6、control,fweylogiccontrol,SMLFC)系统,彻底消除抖振。[10,15-20]SMFC)已有大量研究。1离散滑模控制及存在问题LeeCG和ParkJS等人提出近似滑模模糊逻辑控[20]制(slidingmode-likefuzzycontrol,SMLFC),方法是将滑模控制在有限时间内将系统从初始状态驱动到模糊控制器等价于滑模控制器设计且边界层厚度可在切换函数所决定的一个超平面上并维持。系统状态到线自调整,通过引入适当的自适应律来消除抖振。该方达超平面的过程称为到达过程;系统状态在滑模面上法只适用于二阶系统,如果死区参数不收敛到零,仍会的
7、运动称为滑模运动;超平面称为滑模面。在离散时有微弱抖振。对于高阶动态非线性系统,控制器的设计间情况下,描述滑动模态的性质、存在及到达条件都会应采用不同的方式,其中对高阶动态非线性系统的改变。随着计算机技术的高速发展和工业自动化等领[21]SMLFC已被提出,但其仅适用于连续系统。域的实际需要,控制算法的实现经常需要采用数字计算机。因此,研究离散时间系统的滑模变结构控制方国家自然科学基金青年科学基金资助项目(编号:61304024);法具有很好的理论价值和实际意义。河北省自然科学基金青年科学基金资助项目(编号:F2013508110);滑模变结构控制包含三个基本问题
8、:滑动模态
