改进的高阶滑模微分器：稳定性增强与误差减小策略

本文主要探讨了高阶滑模微分器的改进与优化，针对传统滑模微分器存在的抖振问题，作者提出了一种创新的方法。通过将原不连续函数替换为终端吸引子函数（Terminal Attractor Function），这种方法有效地解决了滑模过程中的高频振荡，即所谓的抖振现象。这是因为在终端吸引子函数下，系统的动态行为更加平滑，从而提高了系统的稳定性和鲁棒性。 论文关注的一个关键问题是现有文献中对于高阶滑模微分器设计参数选择的严格要求。作者注意到这可能导致实际应用中参数选择的困难，因此他们对设计参数的选择范围进行了适当的放宽。通过理论分析，他们证明了即使在放宽参数范围的情况下，高阶滑模微分器仍然能够保持稳定性，并提供了相应的稳定性证明。 进一步地，作者深入研究了估计误差与设计参数和滑模微分器阶次之间的关系，得出了一个关于误差上界的表达式。这个关系式不仅提供了设计者理解和优化系统性能的重要工具，也为工程师们提供了一个实用的设计框架。他们强调了合理选择设计参数以及对系统整体结构的考虑，对于减少估计误差和提高高阶滑模微分器的实际应用效能至关重要。 为了确保设计方法的实用性，文中给出了具体的操作步骤和所需的条件。这些条件包括但不限于系统的动态特性、设计参数的限制以及对终端吸引子函数特性的理解。通过严谨的仿真研究，作者验证了他们的理论分析和设计方法的有效性和准确性。 这篇论文对高阶滑模微分器的稳定性、抖振抑制、参数选择以及误差控制进行了全面且深入的研究，为该领域的理论发展和实际工程应用提供了有价值的改进策略。这对于那些从事控制系统设计、尤其是需要处理高速变化信号的领域，如航天、自动化控制等，具有重要的指导意义。