复合滑模面与ESO结合的非奇异终端滑模控制策略

"基于ESO的复合滑模面非奇异terminal滑模控制" 本文主要探讨的是在非奇异终端滑模控制（Nonsingular Terminal Sliding Mode Control, NTSMC）中存在的问题及其解决方案。传统的NTSMC方法在实际应用中可能会遇到收敛速度慢以及控制输入抖振的挑战。为了解决这些问题，作者提出了一个创新的控制器设计策略，该策略结合了复合滑模面函数和扩张状态观测器（Extended State Observer, ESO）。 首先，复合滑模面被引入到控制设计中，其目的是通过分阶段控制律来加速系统的收敛过程。复合滑模面是一种优化的滑模设计方法，它将多个滑模面组合在一起，以实现更快的动态响应和更优的控制性能。通过这种方式，系统可以更有效地达到滑模状态，从而缩短了系统的收敛时间。 其次，为了进一步减少由系统未建模动力学引起的控制输入抖振，文章中提到了使用扩张状态观测器。ESO能够实时估计和补偿系统的不确定性，包括不可知的扰动和未建模动态。这种在线估计和补偿机制有助于削弱或消除由于系统模型不完全而引发的抖振问题，从而提高控制系统的稳定性和鲁棒性。 文章还对这两种方法的有限时间收敛特性进行了理论证明。这意味着系统能够在预定的时间内达到期望的稳定状态，而不受不确定性和外部干扰的影响。通过这种方式，提出的控制策略不仅提高了系统的收敛速度，而且增强了系统的抗干扰能力。 最后，通过仿真结果验证了所提方法的有效性。这些结果表明，采用复合滑模面和ESO的控制方法能够显著改善系统的动态性能，实现快速收敛，并且显著降低了抖振现象，证实了这种方法在实际应用中的优越性。 关键词涵盖了关键的技术点，包括终端滑模、收敛时间、抖振、复合滑模面和扩张状态观测器，这些都是控制理论和实践中的重要概念。此研究对于理解和改进滑模控制策略，特别是在处理不确定性及复杂动态系统中的应用具有重要的理论和实际意义。