基于上界的滑模控制 控制器设计 系统仿真实例

资 源 简 介

基于上界的滑模控制 控制器设计 系统仿真实例

详 情 说 明

滑模控制是一种具有强鲁棒性的非线性控制策略，特别适用于存在模型不确定性和外部干扰的系统。基于上界的滑模控制通过估计系统不确定性的上界值，确保控制器能有效抑制扰动，其核心在于滑模面的设计和切换控制律的构造。

在控制器设计阶段，首先需定义滑模面，通常选取系统误差的线性组合。其次，设计控制律包含等效控制项和切换项：等效控制用于维持系统在滑模面上的运动，切换项则通过符号函数迫使系统状态收敛至滑模面。关键点在于不确定性上界的估计——若上界过大，会导致控制输入抖振加剧；若过小，则无法保证鲁棒性。

系统仿真实例中，可选取二阶非线性系统（如倒立摆或电机模型），人为引入参数摄动或外部干扰。通过对比传统PID控制与滑模控制的响应曲线，可直观展现后者在抗扰动方面的优势。需注意，仿真中需验证抖振抑制效果（如采用饱和函数代替符号函数），并分析不同上界估计值对系统性能的影响。

扩展方向包括结合自适应律动态调整上界，或与其他控制方法（如模糊控制）融合以进一步优化性能。