无模型自适应积分滑模控制:非线性系统的有效解决方案

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本文主要探讨了一种针对一类包含扰动的非线性离散时间系统的新型无模型自适应积分终端滑模控制方法。在现代控制系统设计中,传统模型依赖的方法可能在面对复杂非线性系统时遇到挑战,因此寻求基于数据驱动的控制策略显得尤为重要。 该算法的核心是基于紧格式动态线性化数据模型,这是一种数据驱动的系统建模技术,它通过收集系统的输入输出数据,近似系统的局部行为,而无需精确的系统数学模型。这种方法降低了对系统内部结构的了解需求,使得控制设计更加灵活。在设计过程中,作者利用离散积分终端滑模控制算法,这种控制策略能够有效地抑制系统误差,实现快速的系统跟踪和鲁棒性。 此外,文章特别强调了如何处理系统中的扰动。通过扰动估计技术,算法能够实时估计出这些外部或内部干扰,从而补偿它们对系统性能的影响。在动态线性化过程中,“伪偏导数”是关键参数,其估计依赖于系统的输入输出测量数据,这种方法显著简化了控制设计过程,减少了对外部模型的依赖。 理论分析部分,作者证明了在该算法下,系统的输入和输出是有限的,这确保了控制的稳定性和有效性。这种稳定性分析对于评估控制算法的性能至关重要。为了验证算法的实际效果,作者进行了仿真实验,结果显示提出的无模型自适应积分终端滑模控制方法在非线性离散时间系统中表现出良好的性能,即使存在扰动也能实现有效的控制。 这篇文章提供了一种创新的控制策略,不仅适用于非线性离散时间系统,还能适应各种不确定性因素,对提高这类系统的控制精度和鲁棒性具有重要意义。这对于工业自动化、航空航天等领域具有很高的应用价值,特别是在当前AI和机器学习驱动的控制领域,这种模型独立的控制方法前景广阔。