不确定混沌系统的无抖振模糊滑模变结构控制策略

资 源 简 介

不确定混沌系统的无抖振模糊滑模变结构控制策略

详 情 说 明

控制混沌系统中的不确定性和扰动是控制工程中的经典挑战，而结合模糊逻辑与滑模控制的混合策略为解决这一问题提供了新思路。针对传统滑模控制在切换面上因符号函数引起的抖振问题，本文提出的无抖振模糊滑模变结构控制(FSMC)通过三重创新实现了平滑控制：首先采用模糊推理系统替代不连续切换函数，将"边界层"概念转化为可调节的隶属度函数；其次在趋近律设计中引入语言规则库，使系统状态能根据模糊规则自适应调整收敛速度；最后基于Lyapunov稳定性理论构建的保证条件，确保整个控制过程同时满足快速趋近和稳态无抖振的双重要求。

该策略的核心在于模糊系统与滑模控制的协同机制。当系统状态远离滑模面时，模糊控制器输出较大控制量实现快速趋近；接近平衡点时则通过模糊规则平滑过渡到微调模式，这种非线性增益特性既保持了滑模控制的鲁棒性，又通过隶属度函数的连续化处理消除了高频抖振。特别值得注意的是，该方法对混沌系统特有的初值敏感性和内在随机性具有强适应性，仿真中表现出的控制精度和响应速度证实了其在Lorenz系统等典型混沌模型中的有效性。这种控制架构的独特价值在于：既不需要精确的数学模型，又能通过规则库的扩展灵活应对不同类型的非线性扰动，为复杂动态系统的控制提供了新的方法论工具。