有限时间收敛的滑模自适应控制器设计

山东大学学报(工学版) ›› 2012, Vol. 42 ›› Issue (4): 74-78.

有限时间收敛的滑模自适应控制器设计

赵占山^1,2, 张静³, 孙连坤¹, 丁刚¹

1.天津工业大学计算机科学与软件学院, 天津 300387;
2. 中国科学院软件研究所计算机科学国家重点实验室, 北京 100190;
3. 天津职业大学设备与实验室管理处, 天津 300410

收稿日期:2011-11-01 出版日期:2012-08-20 发布日期:2011-11-01
作者简介:赵占山(1980- ), 男,山东德州人, 讲师, 博士, 主要研究方向为非线性控制算法设计与分析. E-mail:zhaozhanshan@tjpu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(60970016)

Design of self-adaptive sliding mode controller with finite time convergence

ZHAO Zhan-shan^1,2, ZHANG Jing³, SUN Lian-kun^,DING Gang¹

1. School of Computer Science and Software Engineering, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387, China;
2. State Key Laboratory of Computer Science, Institute of Software, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190,China;
3. Office of Equipment and Laboratory Management, Tianjin Vocational Institute, Tianjin 300410, China

Received:2011-11-01 Online:2012-08-20 Published:2011-11-01

摘要/Abstract

摘要：

针对一类非线性不确定系统不确定边界未知但有界的情况,提出一种设计滑模自适应控制器算法。利用几何齐次性理论和积分滑模面设计了滑模自适应控制器,使其能够在有限时间内镇定,并设计相应自适应律估计控制增益,利用Lyapunov理论分析证明了闭环系统能在有限时间镇定。最后,仿真实例验证了所设计的滑模自适应控制器在不确定的情况下具有鲁棒性和自适应性。

关键词: 滑模控制, 有限时间稳定, 几何齐次性, 鲁棒性, 自适应律

Abstract:

A new self-adaptive sliding mode controller algorithm was proposed for a class of uncertain nonlinear systems with unknown but bounded uncertainties. The proposed solution could stabilize the status of these systems in finite time by using geometric homogeneity and integral sliding mode control. In order to solve system uncertainties with unknown but bounded, the corresponding adaptation law was developed to evaluate the gain of the controller. The theoretic analysis based on Lyapunov theory proved that the systems with the proposed controller could be stabilized in finite time. Simulation results showed that the proposed adaptive sliding mode controller could achieve better robustness and adaptation against uncertainties.

Key words: sliding mode control, finite time stability, geometric homogeneity, robustness, adaptive law

赵占山1,2, 张静3, 孙连坤1, 丁刚1. 有限时间收敛的滑模自适应控制器设计[J]. 山东大学学报(工学版), 2012, 42(4): 74-78.

ZHAO Zhan-shan1,2, ZHANG Jing3, SUN Lian-kun, DING Gang1. Design of self-adaptive sliding mode controller with finite time convergence[J]. JOURNAL OF SHANDONG UNIVERSITY (ENGINEERING SCIENCE), 2012, 42(4): 74-78.

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