电动舵机滑模控制新方法：滞环函数应用

"基于滞环函数的电动舵机滑模控制，张月玲，中国运载火箭技术研究院，电动舵机，摩擦力，外部扰动，滑模控制，趋近律，滞环函数，抖振幅度" 电动舵机是控制系统中的关键组件，常用于航天、航空以及机器人等领域，用于实现精确的角度定位和快速响应。然而，在实际应用中，电动舵机会受到各种外部扰动，如摩擦力，这些扰动会显著影响舵机的性能和稳定性。为了解决这个问题，"基于滞环函数的电动舵机滑模控制"这一主题引入了一种创新的控制策略。 滑模控制是一种非线性控制理论，其核心思想是通过设计一个滑动表面，使得系统状态能够从任意初始条件快速且无抖振地滑向这个预设的滑动表面，并在滑动表面上保持稳定。滑模控制的优势在于其对不确定性、扰动和参数变化的鲁棒性。 张月玲的研究提出了一种新的趋近律，它将传统的指数趋近率中的符号函数替换为滞环函数。滞环函数是一种具有记忆特性的非线性函数，它可以更有效地适应系统状态的变化，从而改善系统的跟踪性能。这种方法可以减少由于符号函数导致的抖振问题，提高控制系统的平稳性和精度。 在仿真结果中，采用新控制律的电动舵机系统的跟踪稳态误差降低了50%，这意味着舵机的定位精度得到了显著提升。此外，对象输入u(k)的抖振幅度下降了80%，相轨迹的抖振幅度下降了83%，这表明新控制律不仅减少了系统的动态误差，还极大地减小了系统的抖振现象，提高了系统的动态性能。 这项研究为解决电动舵机在实际应用中的抖振问题和提高其控制精度提供了新的解决方案。滞环函数的应用使得滑模控制更加稳健，减少了因摩擦力和其他外部扰动引起的性能损失。这对于提升电动舵机在复杂环境下的工作性能，特别是在高精度要求的航天和军事应用中，具有重要的理论和实践意义。