离散变结构控制律在SIMULINK中的实现和仿真.pdf

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1、2005全国仿真技术学术会议论文集离散变结构控制律在SIMULINK中的实现和仿真贾艳华，田永青（北京机电工程研究所，北京100074）摘要：通过对离散变结构控制的深入研究，该文介绍了一种能够解决跟踪问题的新型的离散变结构控制律———IVSC，它是由积分控制（I）和变结构控制（VSC）复合而成，因此当系统存在外部干扰和参数变化时仍能获得良好的鲁棒性。该文按照此方法进行了飞行器控制器的设计，并使用SIMULIK中的S-函数进行了数字仿真。仿真结果表明，控制效果是令人满意的。同时该文也提出：S-函数能有效解决离散变结构控制算法在SIMULI

2、NK中模块化的问题，为含有现代控制算法的系统在SIMULIK中的建模提供了一条有效途径。关键词：离散变结构控制律；鲁棒性；函数中图分类号：TP391.9文献标识码：BImplementationandSimulationofaDiscreteVariableStructureControlMethodwithSIMULINKJIAYan-hua，TIANYong-ging（BeijingEiectro-mechanicaiEngineeringInstitute，Beijing100074，China）ABSTRACT：Bymeanso

3、fthoroughinvestigationintodiscretevariabiestructurecontroi，anewkindofsiidingcontroi———IVSCwhichcansoiveservoprobiemisputforward.Itismadeofanintegraicontroiierfoiiowedbyvariabiestructurecontroiier，sothesystemhavingexternaidisturbanceandparametervariationcanstiiiacguiregoo

4、drobustness.Thispaperdesignsanaircraftcontroiieraccordingtothismethod，givingadigitaisimuiationusingS-functioninSIMULINK.Thesimuiationresuitshowsthatthecontroiefficientisverysatisfactory.Aiso，thispaperputsforwardthatS-functionisaneffectivewayforustosoivethemoduiarizationo

5、fthediscretevariabiestructurecontroimethodinSIMULINK.ItprovidesaneffectivewaytothosesystemsthatinciudemoderncontroimethodtomoduiarizeinSIMULINK.KEYWORDS：Discretevariabiestructurecontroimethod；Robustness；Function减小系统抖动和提高精度，使其应用于采样周期较长的控制1引言系统成为可能。但是，现有的VSC还存在如下问题：!大都针变结构

6、控制（VSC）可以通过操纵控制器的变更来有效对状态调节问题给出，只有在对象中含有纯积分环节时才能地控制具有参数变化和外部干扰的控制对象。滑模控制是变用于跟踪问题，且对外部干扰没有鲁棒性。"需要系统的状结构控制中的一种简单有效的控制方法。目前应用于控制系态全部都能测量；当只有部分状态可测时，要借助状态观测统的变结构控制，一般是滑模控制。滑模控制器的设计大都器来近似实现VSC。本文针对SISO离散系统的跟踪问题，结针对连续系统的状态调节问题给出，而实际实现又大都由计合积分型变结构控制，给出了一种新的解决跟踪问题的离散算机完成。这是一种近似方

7、法，采样周期对系统性能的影响滑模控制。较大，系统普遍存在较严重的抖动现象。虽然通过对控制律在飞行器控制系统设计中，经常使用SIMULINK对控制中的符号函数在零点不连续处进行修正可以减小抖动，但这器进行设计和系统的仿真验证。离散变结构控制器是一个较同时也降低了系统的鲁棒性。目前，基于对离散系统的VSC复杂的控制器，在SIMULINK中没有现成的模块进行调用，的研究表明：离散VSC的控制器输出量切换次数少，有利于而飞行器其它模块如飞行器模型、推进系统模型、执行机构模型等都比较方便构造。因此，控制器模型的构造便成为重点解决的部分，SIMUL

8、INK中S-函数为复杂控制算法进行收稿日期：2005-04-05模块化提供了可能。—276—本文在描述离散变结构跟踪控制器的同时，说明了如何nT2g（ik）="（kbC）Ix（ik）IIx（jk）I使用S-