非仿射非线性离散系统的数据驱动二阶滑模解耦控制.pdf

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1、第31卷第3期控制理论与应用、bl_3lN0．32014年3月ControlTheory&ApplicationsMat．2014D0I：10．764l／CTA．2014．30521非仿射非线性离散系统的数据驱动二阶滑模解耦控制翁永鹏，高宪文十，刘听明(东北大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳110819)摘要：针对传统二阶离散滑模变结构控制方法很难应用于模型未知系统的问题，提出了一种数据驱动二阶滑模解耦控制算法．该控制算法采用数据驱动的策略，运用系统的I／O数据，实时计算二阶离散滑模控~t](2-DSMC)律．同时，运用观测

2、器的思想，在控制器设计中引入离散扩张状态观测器(DESO)，在线估计系统各回路间耦合、不确定性和外部扰动，进一步实现系统的解耦，改善控制品质．最后的理论分析和仿真结果表明，所提出的方法对于一般带有扰动和不确定性的非仿射非线性离散多入多出(MIMO)系统具有较好的解耦效果、渐进收敛的稳定性和较强的鲁棒性．关键词：数据驱动；二阶离散滑模变结构控制：离散扩张状态观测器；解耦；鲁棒性中图分类号：TP273文献标识码：AData--drivensecond--ordersliding—-modedecouplingcontrolfo

3、rnon．．affinenonlineardiscrete．．timesystemWENGYong—peng，GAOXian—wenT，LIUXin—ming(CollegeofInformationScienceandEngineering，NortheasternUniversity，ShenyangLiaoning110819，China)Abstract：Adata—drivensecond-ordersliding--modedec0uplingcontrolapproachisproposedtodealwit

4、hthevarying-structurecontrolproblemofmodel—unknownsystems，whichisintractablefortheconventionaldiscretesecond·ordersliding—modecontrolapproaches．Byapplyingadata—drivencontrolstrategy，wedevelopanonlinediscretesecond—ordersliding—modecontrol(2-DSMC)lawaccordingtotheI

5、／O(input／output)dataofthesystem．Furthermore，promotedbytheideaoftheobserver,weintroduceadiscreteextendedstateobserver(DESO)tothecontrollerdesignforestimatingthecouplingsbetweencontrolloops，uncertaintiesandexternaldisturbances，andthentorealizethedecouplingcontroland

6、improvethecontrolperformance．Theoreticalanalysisandsimulationresultsshowthattheproposedmethodprovidesbetterdecouplingeffect，higherasymptoticstabilityandstrongerrobustness，evenforgeneralnon—affinenonlineardiscretemulti—inputmulti—output(MIMO)systemswithdisturbances

7、anduncertainties．Keywords：data·-driven；discretesecond-ordersliding·-modecontrol；discreteextendedstateobserver；decoupling；robustness1引言(Introduction)的思想，提出了二阶离散滑模变结构控制律，不仅降作为变结构控制系统的一种特殊形式，滑模变结低了被控系统的抖振现象，而且保持了滑模变结构控构控制由于对系统参数摄动和不确定外扰具有不变制的鲁棒性和不变性，同时对于离散滑模变结构控制性和鲁棒

8、性而引起了国内外学者的广泛关注和研方法的研究具有重要的理论意义．文献[15—17]为了进究【1-7]．同时，借助于数字控制技术的优势，离散滑模一步降低被控系统的抖振现象，提出了基于多模型的变结构控~lJ(discretesliding—modecontrol，DSMC)方二阶离散滑模变结构控制方法．但是