自适应super-twisting算法的高阶滑模干扰观测器设计

"这篇论文是2012年由吴坤、范金锁、张合新和夏朝辉在第二炮兵工程大学发表的，主要探讨了一种基于自适应super-twisting算法的新型高阶滑模干扰观测器设计，旨在解决传统滑模干扰观测器在计算复杂度和跟踪干扰速度上的问题。" 文章中提到的传统滑模干扰观测器存在计算复杂度高和跟踪干扰速度慢的问题，这在实际应用中可能会导致系统响应不及时，影响控制系统的性能。为了解决这些问题，作者们提出了一种创新的方法，即结合辅助滑模面技术和自适应super-twisting算法来设计高阶滑模干扰观测器。 自适应super-twisting算法是一种特殊的二阶滑模控制策略，它能够快速地消除不确定性和外部干扰，同时避免了传统滑模控制中可能出现的抖动现象。通过引入辅助滑模面，可以更有效地估计和跟踪系统的未知干扰，提高了干扰观测的准确性和实时性。 新型高阶滑模干扰观测器的设计思路是，首先建立一个辅助的滑模面，这个滑模面能够帮助系统更快地达到期望状态，然后利用自适应super-twisting算法调整控制器参数，以适应系统动态的变化和未知干扰的影响。这种设计方式确保了干扰观测器能够迅速跟踪干扰，且减少了计算复杂度，从而改善了系统的整体性能。 仿真结果证明，与传统的滑模干扰观测器相比，该新型算法在跟踪干扰速度上具有显著优势，而且计算过程更为简单，这使得它在实际工程应用中具有更高的潜力和价值。该研究对于提升控制系统在面对不确定性环境时的鲁棒性和效率具有重要的理论和实践意义，特别是在导弹制导、航空航天等领域。 关键词涉及的“干扰观测器”是指用于估计和隔离系统中未知或不可控干扰的装置，“高阶滑模”是指含有多个独立滑模面的控制策略，能够处理更复杂的系统动态，“自适应super-twisting”是一种先进的控制算法，能快速适应系统变化，“快速跟踪”则强调了新方法在干扰估计上的高效性。该论文的研究成果对于推动干扰观测器技术的发展和应用具有重要意义，属于工程技术领域的专业论文。