帮我写一段滑模控制的matlab代码
时间: 2023-03-05 09:23:06 浏览: 127
自适应模糊滑模控制器设计的matlab源代码.zip
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好的,下面是一个简单的滑模控制的 Matlab 代码示例:
假设要控制的系统是一个简单的二阶系统:
$$
\ddot{y} + 2\zeta\omega_n\dot{y} + \omega_n^2 y = u
$$
其中,$y$ 是系统的输出,$u$ 是输入信号,$\omega_n$ 和 $\zeta$ 分别是系统的自然频率和阻尼比。
我们可以将系统转化为标准的状态空间形式:
$$
\begin{aligned}
\dot{x} &= Ax + Bu \\
y &= Cx
\end{aligned}
$$
其中,
$$
A = \begin{bmatrix}0 & 1\\-\omega_n^2 & -2\zeta\omega_n\end{bmatrix}, \quad
B = \begin{bmatrix}0\\1\end{bmatrix}, \quad
C = \begin{bmatrix}1 & 0\end{bmatrix}
$$
现在,我们来实现一个滑模控制器来控制这个系统。首先,定义滑模面为:
$$
s = y_d - y
$$
其中,$y_d$ 是期望的输出值。然后,定义控制输入为:
$$
u = -k_1 sgn(s) - k_2 s
$$
其中,$k_1$ 和 $k_2$ 是滑模控制器的参数,$sgn(\cdot)$ 是符号函数。
最后,我们可以将滑模控制器和系统的状态空间模型结合起来,实现滑模控制器的代码如下:
```
% 系统参数
omega_n = 1;
zeta = 0.7;
% 状态空间模型
A = [0 1; -omega_n^2 -2*zeta*omega_n];
B = [0; 1];
C = [1 0];
D = 0;
sys = ss(A, B, C, D);
% 滑模控制器参数
k1 = 1;
k2 = 1;
% 期望输出值
yd = 1;
% 初始状态
x0 = [0; 0];
% 模拟时间
t = 0:0.01:10;
% 滑模控制器函数
function u = sliding_mode_control(y, yd, k1, k2)
s = yd - y;
u = -k1*sign(s) - k2*s;
end
% 仿真模拟
u = zeros(size(t));
y = zeros(size(t));
x = x0;
for i = 1:length(t)
u(i) = sliding_mode_control(y(i), yd, k1, k2);
[t_temp, x_temp] = ode45(@(t, x) (A*x + B*u(i)), [t(i) t(i+1)], x);
x = x_temp(end, :)';
y(i+1) = C*x;
end
% 绘制结果
figure;
subplot(2,1,1);
plot(t, y(1:end-1), 'b', t, yd*ones(size(t)), 'r--');
xlabel('时间');
ylabel('
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