显式滑模预测控制：离散非线性系统中的幂次函数方法

"离散非线性系统基于幂次函数的显式滑模预测控制算法，由苏佰丽和杨雪提出，旨在解决带干扰的离散非线性系统的控制问题。该算法结合了滑模控制和预测控制的优势，通过幂次函数趋近律设计参考轨迹，减少了系统的抖振现象。" 在控制理论中，离散非线性系统因其复杂性和不确定性，常常带来挑战。传统的控制策略可能无法有效地处理这类系统中的干扰和不确定性。论文中提出的基于幂次函数的显式滑模预测控制算法为解决这一问题提供了一个新的途径。 首先，该算法的核心在于构建一个滑模预测模型。滑模控制是一种鲁棒控制策略，其优点在于能够克服系统参数变化和外部干扰的影响。通过设计特定的滑模表面，系统被引导在有限时间内到达这个滑模表面，并在此之后保持稳定。然而，滑模控制的缺点是可能导致系统抖振，影响控制性能。 为了减少抖振，论文引入了幂次函数趋近律来设计参考轨迹。这种趋近律允许系统更平滑地接近滑模表面，从而减轻了实际操作中的抖振现象。预测控制在此过程中起到了关键作用，它通过预测未来状态来优化控制输入，使得系统能提前对扰动和不确定性做出反应，提高了控制精度和稳定性。 此外，论文提出了一种显式离散滑模预测控制器的设计方法，这种方法不仅继承了滑模控制的鲁棒性，还融合了预测控制的前瞻性和效率。通过对未来状态的预测和反馈控制的结合，控制器可以更好地适应系统的变化，实现更精确的控制效果。 最后，通过数值仿真算例，论文验证了所提算法的有效性。这些仿真结果表明，基于幂次函数的显式滑模预测控制算法在处理离散非线性系统时，既能有效地抑制干扰，又能降低系统的抖振，提高了系统的整体性能。 这项研究为离散非线性系统的控制提供了创新的解决方案，对于工业应用和学术研究都有重要的价值。结合预测控制和滑模控制的优势，该算法有望在实际系统中得到广泛应用，特别是那些需要高精度和鲁棒性控制的领域。