終端滑模的飽和控制及應(yīng)用

1.28萬(wàn)字
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摘要：本文就終端滑模的飽和控制及應(yīng)用進(jìn)行了分析與驗(yàn)證，并在回顧傳統(tǒng)的非奇異終端滑模的基礎(chǔ)上，引入了飽和函數(shù)以及已有的非奇異性終端滑動(dòng)控制模型，設(shè)計(jì)一種不同的終端滑動(dòng)面。本文開(kāi)頭介紹了滑模控制系統(tǒng)的研究背景，而后從介紹滑模面的概念開(kāi)始，依次介紹了常規(guī)終端滑模模式控制、快速終端滑模面控制和非奇異終端滑模面控制，通過(guò)各個(gè)不同的滑模控制系統(tǒng)的介紹，將各滑模系統(tǒng)的特點(diǎn)展示出來(lái)，通過(guò)比較它們的優(yōu)點(diǎn)和不足，為讀者提供一個(gè)更直觀的效果對(duì)比，和選型參考。同時(shí)也間接介紹了滑?？刂葡到y(tǒng)的發(fā)展歷程及其在各個(gè)方面的應(yīng)用。
此外，本文還就滑?？刂葡到y(tǒng)在多關(guān)節(jié)機(jī)器人方面的應(yīng)用進(jìn)行了擴(kuò)展介紹，針對(duì)機(jī)器人動(dòng)力系統(tǒng)中的抖振問(wèn)題給出了相關(guān)解決方案。擴(kuò)展介紹了非奇異終端滑模控制的剛性機(jī)器人的系統(tǒng)模型和系統(tǒng)控制中存在的問(wèn)題，并給出了其趨近律設(shè)計(jì)方案，以及機(jī)械臂控制所對(duì)應(yīng)的終端滑模控制模型和仿真結(jié)果。仿真結(jié)果支持論述結(jié)果
關(guān)鍵詞：終端滑動(dòng)模塊控制 有限時(shí)間收斂 n關(guān)節(jié) 非奇異 抖振

Abstract: This paper is about Terminal sliding mode control subject to input saturation and it’s applications. Firstly, we introduce the background of the researching of sliding mode control system, and then ,by complying the terminal sliding mode surface and the saturation function, we included a new sliding mode. After that, we introduced the conventional terminal sliding mode control, fast terminal sliding mode control and nonsingular terminal sliding mode control, one by one. Through introducing these different sliding mode control system, we will show the characteristics of them. By comparing their advantages and disadvantages, we provide the reader with a more intuitive comparison, it can be a reference in their selection of the right sliding mode. The developing course and the application of the sliding mode control system is introduced , meanwhile.
For extension, we introduced the application of the terminal sliding mode control in the control of multi-joint robot, and the solutions for eliminating chattering problems are also mentioned. We introduce the nonsingular terminal sliding mode control of rigid robot system model in addition. Also we provide the problems existing in the system control, and we gave the precept of it’s the saturation .The simulation of the terminal sliding mode control for the control of multi-joint robot is given.
Keywords: Terminal sliding mode control ; finite-time convergence；n-link; non Singularity ; chattering


目 錄
第一章 緒 論 2
1.1研究背景 1
1.2終端滑膜系統(tǒng) 1
1.2.1 終端滑模面 2
1.2.2 常規(guī)終端滑膜模式控制 2
1.2.3 快速終端滑模面 4
1.2.4非奇異終端滑模面 5
1.3 抖振消除方法 7
1.3.1 終端趨近律及快速終端趨近律 8
1.3.2 動(dòng)態(tài)控制方法 8
1.4機(jī)械臂 8
1.4.1 機(jī)械臂的定義和類(lèi)型 8
1.4.2 工業(yè)背景 9
1.5同領(lǐng)域相關(guān)研究 10
1.5.1高次冪多項(xiàng)式型終端滑動(dòng)模塊控制 10
1.5.2不匹配不確定性系統(tǒng)的終端滑?？刂?10
1.5.3離散終端滑模控制 10
1.6主要研究?jī)?nèi)容 10
第二章 飽和情況下二階系統(tǒng)的終端滑?？刂?11
2.1問(wèn)題描述 11
2.2 全局快速終端滑模 13
2.3系統(tǒng)描述 17
第三章 終端滑模跟蹤控制系統(tǒng)在智能機(jī)械臂方面的應(yīng)用 20
3.1 非奇異終端滑?？刂频膭傂詸C(jī)器人 20
3.2 系統(tǒng)模型和問(wèn)題描述 22
3.3 終端滑模趨近律的設(shè)計(jì) 23
3.4 終端滑模跟蹤控制系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn) 27
總 結(jié) 32
致謝 33
參考文獻(xiàn)： 34