变结构滑模控制:不确定分布参数系统与时变时滞

0 下载量 52 浏览量 更新于2024-08-28 收藏 909KB PDF 举报
"一类具有时变时滞的不确定分布参数系统的变结构滑模控制" 本文主要探讨了在工业控制和工程应用中常见的一个问题——如何设计有效的控制器以应对具有时变时滞的不确定分布参数系统。这类系统由于其复杂的动态特性,如时变参数、不确定性以及时间延迟的存在,控制起来具有相当的挑战性。滑模控制是一种鲁棒控制策略,它通过设计一个动态表面,使得系统状态能够在有限的时间内滑向这个预设的“滑模面”,并在此面上保持稳定,从而克服不确定性和外部扰动的影响。 作者Hailong Xing、Cunchen Gao、Gongyou Tang和Donghai Li提出了一种新的滑模控制器设计方法,该方法特别针对具有变时滞的抛物型线性不确定分布参数系统。他们首先分析了系统模型,强调了时变时滞对系统性能的影响,并讨论了不确定性对系统稳定性的影响。时滞是许多实际系统中不可避免的因素,例如热传导、流体动力学等过程,它可能导致系统的不稳定和性能下降。 设计的滑模控制器旨在排除时滞项的影响,确保系统能够在有限时间内达到滑模面,并在此后保持稳定。这涉及到滑模控制律的构造,通常包括一个滑模函数和一个切换函数,它们共同决定了系统状态如何调整以趋向于滑模面。此外,作者还提出了滑模运动渐近稳定的充分条件,这些条件基于Lyapunov稳定性理论,确保了即使存在不确定性,系统也能保持稳定。 在理论上验证了控制策略的有效性后,作者通过数值模拟进一步证明了所设计控制器的实际应用价值。数值模拟的结果展示了控制器在应对时变时滞和不确定性时的性能,以及系统状态能够快速收敛到滑模面上的能力,验证了所提方法的有效性。 这篇文章为处理具有时变时滞的不确定分布参数系统提供了一个实用的滑模控制解决方案。这项工作不仅有助于提升系统控制的鲁棒性和效率,还为未来相关领域的研究提供了理论基础和参考。对于从事控制系统设计和分析的工程师和研究人员来说,这篇论文提供了有价值的见解和工具。