離散時間非線性系統(tǒng)的快速終端滑模控制理論研究.pdf

1、由于滑?？刂品椒ň哂恤敯粜?、不變性及易于實現等優(yōu)點，因而得到了廣泛地學習與研究。因為快速終端滑?？刂剖沟帽豢叵到y(tǒng)具有較快的瞬態(tài)響應速度，滿足了工程實際中一些系統(tǒng)對快速性的需求，所以常用于解決衛(wèi)星姿態(tài)系統(tǒng)、機械臂系統(tǒng)和風力發(fā)電系統(tǒng)等實際系統(tǒng)中的控制問題。
　　近年來，隨著計算機控制的理論發(fā)展和廣泛應用，離散時間滑?？刂品椒ǖ玫搅嗽絹碓蕉嗟年P注。對于離散時間快速終端滑?？刂茊栴}，在如何進一步提高系統(tǒng)瞬態(tài)響應速度和證明系統(tǒng)穩(wěn)定性方面已經

2、取得了一些研究成果。雖然這些成果拓展了快速終端滑模控制方法在離散時間系統(tǒng)中的應用，但對離散時間快速終端滑模控制的研究仍存在著許多不足。例如，對離散時間快速終端滑?？刂葡到y(tǒng)中準滑動模態(tài)的存在性、系統(tǒng)抖振和系統(tǒng)有界性以及對界的估計等問題都缺乏研究。
　　針對這些不足之處，本文將對離散時間快速終端滑?？刂品椒ㄟM行學習與討論。首先，分析了無擾動離散時間非線性系統(tǒng)在快速終端滑?？刂谱饔孟碌挠薪缧郧医o出了界的表達式。其次，對于具有擾動的離散時

3、間非線性系統(tǒng)，提出了基于擾動補償的趨近律以削弱系統(tǒng)抖振，且證明了系統(tǒng)的有界性并給出了相應的界。本文具體工作如下:
　　對于無擾動的離散時間非線性系統(tǒng)，證明了系統(tǒng)在快速終端滑模控制作用下的有界性。首先，證明了系統(tǒng)軌跡在離散時間快速終端滑?？刂频淖饔孟聲谟邢迋€采樣周期內進入快速終端滑模面的有界鄰域（即準滑模帶）內，給出了準滑模帶的寬度且證明了系統(tǒng)軌跡會一直停留在該準滑模帶中。其次，分析了快速終端滑模參數與準滑模帶寬度之間的關系，證明

4、了通過調整快速終端滑模參數可以使得準滑模帶寬度無限接近于零。再次，證明了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的有界性且給出了界的表達式。最后，分析了快速終端滑模參數與系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的界之間的關系，證明了可以通過選取合適的快速終端滑模參數使得系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的界無限接近于零。
　　對于具有擾動的離散時間非線性系統(tǒng)，提出了基于擾動補償的趨近律，且證明了系統(tǒng)的有界性。首先，提出了基于擾動補償的趨近律，并根據趨近律求得快速終端滑?？刂坡?。其次，證明了系統(tǒng)軌跡在該控制律的作用下會在