多输入系统无抖振滑模控制研究：鲁棒稳定性分析

"这篇论文研究了多输入不确定系统的无抖振非奇异终端滑模控制问题。作者王艳敏探讨了参数摄动和非匹配外部扰动对控制系统鲁棒稳定性的影响，通过模型变换和控制器设计来解决这一问题。采用两次模型变换实现输入输出的配对和内部状态的解耦，利用Lyapunov稳定定理建立系统收敛区域与非匹配不确定性的数学关系。论文还改进了非奇异终端滑模控制方法，引入虚拟控制项以消除高频抖振，扩大了其适用范围。仿真结果验证了这种方法的有效性。关键词包括滑模控制、多输入控制系统、鲁棒稳定性和抖振。" 本文的核心是滑模控制理论在多输入不确定系统中的应用。滑模控制是一种鲁棒控制策略，尤其适用于存在不确定性或扰动的系统。在多输入系统中，由于系统参数的变化和外部非匹配扰动的存在，控制系统的稳定性和性能可能会受到影响。为了解决这些问题，王艳敏采用了两次模型变换，这是一种常见的控制策略，用于改善系统的结构并简化控制设计。 第一次模型变换旨在将输入和输出变量配对，这有助于减少控制复杂性并可能提高系统的可控性。第二次模型变换则用于内部状态的解耦，目的是使各个状态变量独立控制，从而更好地管理和补偿不确定性。 接下来，论文引用了Lyapunov稳定定理，这是分析动态系统稳定性的关键工具。通过构造Lyapunov函数，可以建立系统收敛区域与非匹配不确定性的数学关系，确保系统在不确定环境下仍能保持稳定。 为了进一步优化滑模控制，论文提出了一种改进的非奇异终端滑模控制方法。传统的滑模控制可能存在高频抖振问题，这种抖振现象不仅影响控制性能，也可能导致硬件的快速磨损。通过引入虚拟控制项，可以增加系统的相对阶，有效地抑制抖振，同时扩大了滑模控制在不同系统条件下的适用范围。 最后，仿真结果验证了所提方法在处理多输入不确定系统时的有效性和鲁棒性，表明这种方法能够在实际应用中提供良好的控制性能，降低系统对不确定性和扰动的敏感性。 这篇论文深入研究了多输入不确定系统中的滑模控制技术，提出了一种结合模型变换和改进非奇异终端滑模控制的方法，以实现无抖振操作和增强系统的鲁棒稳定性。这项工作对于理解和设计复杂控制系统的稳定性具有重要的理论和实践价值。