非奇异快速终端滑模控制在二阶系统中的应用

"基于非奇异快速终端滑模的一类二阶系统控制" 本文主要探讨的是针对二阶系统的非奇异快速终端滑模控制策略，这是一种在控制理论中用于处理系统不确定性和提高控制性能的方法。作者辛林杰、王庆林和李原来自北京理工大学自动化学院，他们提出了一种全新的控制律，旨在解决二阶系统在存在匹配不确定性情况下的控制问题。 首先，文章介绍了一种全局快速鲁棒控制律。这种控制律的设计考虑了系统可能存在的不确定性因素，如外部扰动或模型参数的不精确性。控制律的目的是确保系统在滑模趋近阶段和实际滑动模式阶段都能实现全局快速收敛，即无论初始条件如何，系统都能够迅速且有效地达到期望的稳定状态，同时对不确定性具有鲁棒性，即不受其影响。 其次，为了减少由于滑模控制导致的“抖振”现象，作者采用了边界层方法。抖振是滑模控制中的一个常见问题，它会导致控制系统在接近滑模面时产生高频振荡。边界层技术通过在滑模面上引入一个薄的过渡区域来平滑控制输入，从而有效地抑制了抖振。在此基础上，通过对边界层内的系统稳定性进行深入分析，研究人员能够更准确地确定滑模面的收敛域，这有助于优化控制性能并提供关于系统状态边界估计的依据。 最后，为了证明所提出的非奇异快速终端滑模控制策略的有效性，文章进行了数值仿真。这些仿真是对理论分析的验证，通过实际的模拟运行，展示了控制策略在应对不同工况和不确定性时的能力，进一步确认了其在二阶系统控制中的优越性。 这篇研究论文贡献了一种新的二阶系统控制方法，该方法结合了非奇异快速终端滑模控制的特性，旨在实现系统的快速稳定和对不确定性的鲁棒性。通过边界层技术的应用和对系统状态的精确估计，这种方法有望在实际的工程应用中提高控制系统的性能和可靠性。