多执行机构非线性系统滑模控制与应用

"该文章是2011年4月发表在《控制理论与应用》期刊上的科研成果，由马克茂和赵辉合著。文章主要探讨了一类具有多个执行机构的非线性系统的滑模控制设计及其在导弹复合控制系统中的应用。作者利用滑模控制和backstepping技术解决了系统的输出跟踪问题，通过离散执行机构处理不连续控制量，而连续执行机构则用于处理滑模控制中的连续控制量。通过backstepping技术，确保了连续执行机构的输出能对滑模控制的连续控制量实现有限时间内的收敛。最后，他们将这种方法应用于导弹的直接侧向力与气动力复合控制系统，并通过仿真验证了设计的有效性。" 本文的研究焦点在于解决一类非线性系统中多执行机构的控制问题，滑模控制和backstepping技术在这里起到了关键作用。滑模控制是一种先进的控制策略，它通过设计一个滑动表面使得系统状态能够快速且无振荡地到达这个表面并保持在上面，从而实现对系统性能的精确控制。对于具有多个不同特性的执行机构的系统，离散执行机构和连续执行机构的结合使用能够更灵活、高效地实现控制目标。 backstepping技术则是一种递归设计方法，常用于非线性系统的控制器设计。它通过反向逐层设计虚拟控制器来确保系统状态的逐层稳定，从而达到整个系统的全局稳定性。在本文中，backstepping技术被用来确保连续执行机构的输出能快速且准确地响应滑模控制的需求，这在有限时间内实现了控制量的收敛。 在实际应用部分，该研究将所提出的控制策略应用到了导弹的直接侧向力与气动力复合控制系统中。导弹控制系统需要高精度的输出跟踪能力，以便在飞行过程中实现精确的轨迹控制。通过仿真，作者证明了所设计的滑模控制和backstepping技术组合方案在导弹控制中的有效性，这为多执行机构的非线性系统的控制提供了新的思路和方法。 这篇文章不仅深入研究了滑模控制和backstepping技术在多执行机构非线性系统中的应用，还展示了这些理论在实际复杂工程问题中的解决潜力，为相关领域的研究提供了有价值的参考。