基于SDRE的串级非线性系统最优滑模控制器设计：鲁棒稳定性与仿真实例

本文档深入探讨了一类串级不确定非线性系统的最优滑模控制器设计，发表在2003年11月的《系统工程理论与实践》杂志第11期，文章编号100026788(2003)1020031205。作者陈谋、姜长生、吴庆宪和曹邦武来自南京航空航天大学自动化学院，他们的研究专注于解决此类复杂系统控制问题。 研究者提出了一种创新的控制策略，即基于状态依赖Riccati方程（SDRE）的最优滑模控制方法。这种控制方法采用了双闭环结构，外环控制器利用SDRE进行最优设计，目的是为了创建一个能有效应对不确定性、提高系统性能的最优滑模面。滑模控制技术在此被应用于内环，旨在降低系统对参数变化、模型误差以及外部干扰的敏感度，确保系统的鲁棒性。 SDRE作为一种高级的动态规划工具，在控制理论中扮演着关键角色，它允许设计者考虑系统的瞬态行为和稳定性，从而优化控制器的性能。论文中还提及了两种求解依赖于状态的Riccati方程的方法，这可能是数值分析或优化算法的具体应用，以求得最合适的控制器参数。 通过一个仿真实例，研究人员展示了他们设计的最优滑模控制器的实际效果，证实了这种方法在提高系统性能和稳定性方面的有效性。整个研究不仅关注理论原理，而且注重实际应用，这对于工程实践中的非线性控制系统设计具有重要的参考价值。 关键词：串级系统、非线性系统、最优控制、滑模控制，表明了论文的核心研究领域和主要技术手段。这篇论文对于理解和改进复杂系统控制的稳定性与效率具有重要的学术贡献。它代表了在不确定非线性系统控制领域的前沿研究成果。