煙囪筒壁涂刷防腐材料宏順建設(shè)工程有限公司當(dāng)系統(tǒng)的狀態(tài)達(dá)到切換函數(shù)值時(shí),,系統(tǒng)從一個(gè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成另一個(gè)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng),,也就是在控制過(guò)程中,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(或稱(chēng)為模型)可發(fā)生變化的系統(tǒng),。如圖所示,。滑模變結(jié)構(gòu)控制出現(xiàn)于世紀(jì)年代,,經(jīng)歷了多年的發(fā)展,,已形成了一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的研究分支,成為自動(dòng)控制系統(tǒng)的一種一般的設(shè)計(jì)方法,。以滑模為基礎(chǔ)的變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)理論經(jīng)歷了個(gè)發(fā)展階段,。第階段為以誤差及其導(dǎo)數(shù)為狀態(tài)變量研究單輸入單輸出線性對(duì)象的變結(jié)構(gòu)控制;世紀(jì)年代末開(kāi)始了變結(jié)構(gòu)控制理論研究的第階段,,研究的對(duì)象擴(kuò)大到多輸入多輸出系統(tǒng)和非線性系統(tǒng),;進(jìn)入年代以來(lái),隨著計(jì)算機(jī),、大功率電子切換器件,、機(jī)器人及電機(jī)等技術(shù)的迅速發(fā)展,變結(jié)構(gòu)控制的理論和應(yīng)用研究開(kāi)始進(jìn)入了一個(gè)新的階段,。全天24小時(shí)回復(fù)
所研究的對(duì)象已涉及到離散系統(tǒng),、分布參數(shù)系統(tǒng)、滯后系統(tǒng),、非線性大系統(tǒng)及非完整力學(xué)系統(tǒng)等眾多復(fù)雜系統(tǒng),,同時(shí),自適應(yīng)控制,、網(wǎng)絡(luò),、模糊控制及遺傳算法等先進(jìn)方法也被應(yīng)用于滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,。帶有滑動(dòng)模態(tài)的變結(jié)構(gòu)控制叫做滑模變結(jié)構(gòu)控制或滑??刂啤Mㄟ^(guò)開(kāi)關(guān)的切換,,改變系統(tǒng)在狀態(tài)空間的切換面S=兩邊的結(jié)構(gòu)。開(kāi)關(guān)切換的法則稱(chēng)為控制策略,,它保證系統(tǒng)具有滑動(dòng)模態(tài),。此時(shí),分別把S=S和S=稱(chēng)為切換函數(shù)和切換面,。這時(shí),,滑動(dòng)模態(tài)即指系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)(狀態(tài)變量)趨近于該區(qū)域時(shí),就被“吸引”到該區(qū)域運(yùn)動(dòng),。系統(tǒng)在滑模區(qū)的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為“滑模運(yùn)動(dòng)”,。滑模運(yùn)動(dòng)具有一個(gè)性質(zhì),,即:滑模運(yùn)動(dòng)與控制對(duì)象的參數(shù)變化和擾動(dòng)無(wú)關(guān),,這正是滑模控制的特點(diǎn)所在,。
從理論角度,,在一定意義上,由于滑動(dòng)模態(tài)可以按需要設(shè)計(jì),,而且系統(tǒng)的滑模運(yùn)動(dòng)與控制對(duì)象的參數(shù)變化和系統(tǒng)的外干擾無(wú)關(guān),,因此滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)的魯棒性要比一般常規(guī)的連續(xù)系統(tǒng)強(qiáng)。然而,,滑模變結(jié)構(gòu)控制在本質(zhì)上的不連續(xù)開(kāi)關(guān)特性將會(huì)引起系統(tǒng)的抖振,。對(duì)于一個(gè)理想的滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng),假設(shè)“結(jié)構(gòu)”切換的過(guò)程具有理想開(kāi)關(guān)特性(即無(wú)時(shí)間和空間滯后),,系統(tǒng)狀態(tài)測(cè)量精確無(wú)誤,,控制量不受限制,則滑動(dòng)模態(tài)總是降維的光滑運(yùn)動(dòng)而且漸近穩(wěn)定于原點(diǎn),,不會(huì)出現(xiàn)抖振,。但是對(duì)于一個(gè)現(xiàn)實(shí)的滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng),這些假設(shè)是不可能*成立的,。特別是對(duì)于離散系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng),,都將會(huì)在光滑的滑動(dòng)模態(tài)上疊加一個(gè)鋸齒形的軌跡。于是,,在實(shí)際上,,抖振是必定存在的。
而且了抖振也就了變結(jié)構(gòu)控制的抗攝動(dòng)和抗擾動(dòng)的能力,,因此,,抖振是不可能的,只能在一定程度上削弱它到一定的范圍,。抖振問(wèn)題成為變結(jié)構(gòu)控制在實(shí)際系統(tǒng)中應(yīng)用的突出障礙,。時(shí)間滯后開(kāi)關(guān)。在切換面附近,,由于開(kāi)關(guān)的時(shí)間滯后,,控制作用對(duì)狀態(tài)的準(zhǔn)確變化被延遲一定的時(shí)間。因此時(shí)間滯后開(kāi)關(guān)的作用將在光滑的滑動(dòng)模態(tài)上疊加一個(gè)衰減的三角波,??臻g滯后開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)的空間滯后作用相當(dāng)于在狀態(tài)空間中存在一個(gè)狀態(tài)量變化的“死區(qū)”,。因此,,其結(jié)果是在光滑的滑模面上疊加了一個(gè)等幅波形。系統(tǒng)慣性的影響,。由于任何的物理現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的能量不可能無(wú)限大,,從而使系統(tǒng)的控制力不能無(wú)限大,這就必然使系統(tǒng)的加速度有限,,因此系統(tǒng)的慣性總是存在的,,于是,控制的切換必然伴有滯后,。
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