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《一類不確定系統(tǒng)基于滑模干擾補(bǔ)償?shù)膹V義預(yù)測(cè)控制》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、第27卷第2期控制理論與應(yīng)用Vol.27No.22010年2月ControlTheory&ApplicationsFeb.2010文文文章章章編編編號(hào)號(hào)號(hào):1000?8152(2010)02?0175?06一一一類類類不不不確確確定定定系系系統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)基基基于于于滑滑滑模模模干干干擾擾擾補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)償償償?shù)牡牡膹V廣廣義義義預(yù)預(yù)預(yù)測(cè)測(cè)測(cè)控控控制制制程路,姜長(zhǎng)生,都延麗,蒲明(南京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院,江蘇南京210016)摘要:廣義預(yù)測(cè)控制(GPC)是基于非線性機(jī)理模型的一種優(yōu)化控制策略,但當(dāng)系統(tǒng)存在內(nèi)部不確定性、建模動(dòng)態(tài)誤差和外部干擾的情況下,采用基于標(biāo)稱系統(tǒng)模
2、型的GPC方法的系統(tǒng)性能將顯著下降.為此,針對(duì)一類不確定非線性系統(tǒng),首先分析設(shè)計(jì)了一種基于不確定模型的理想GPC控制律;同時(shí)設(shè)計(jì)了一種滑模干擾補(bǔ)償器(SMDC)對(duì)系統(tǒng)的復(fù)合干擾進(jìn)行估計(jì),將其輸出作為補(bǔ)償控制與標(biāo)稱GPC控制律結(jié)合以消除不確定性和外干擾的影響,并利用Lyapunov理論分析了閉環(huán)復(fù)合系統(tǒng)的性能;最后將其應(yīng)用于一種高超聲速飛行器(HSV)姿態(tài)控制系統(tǒng),仿真結(jié)果表明該方法具有很好的魯棒特性和干擾衰減特性.關(guān)鍵詞:非線性不確定系統(tǒng);廣義預(yù)測(cè)控制;滑模干擾補(bǔ)償器;非線性魯棒控制中圖分類號(hào):TP273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ATheslidingmodedist
3、urbancecompensatedGPCmethodforaclassofuncertainsystemsCHENGLu,JIANGChang-sheng,DUYan-li,PUMing(CollegeofAutomationEngineering,NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics,NanjingJiangsu210016,China)Abstract:Thegeneralizedpredictivecontrol(GPC)methodisanoptimalcontrolstrategywhichi
4、sbasedonthemecha-nismmodel.However,ifthesystemhasinternaluncertainty,modelerrorandexternaldisturbance,theperformanceofthesystemwhichiscontrolledbytheGPCmethodbasedonthenominalmodelwillbedegraded.Therefore,todealwiththeuncertainnonlinearsystems,we?rstdesigntheidealGPClawbasedonunc
5、ertainmodel,andthen,wedevelopasliding-modedisturbancecompensator(SMDC)toestimatethehybriddisturbance,itsoutputsareintegratedwiththenominalGPClawtocompensatetheuncertainty.TheLyapunovtheoryisusedtoanalyzethestabilityofthecompoundclosed-loopsystem.Thisstrategywasappliedtothedesigno
6、fahypersonicvehicleattitudecontrolsystem,andthesimulationresultindicatesanexcellentrobustperformanceanddesirabledisturbanceattenuation.Keywords:nonlinearuncertainsystem;generalizedpredictivecontrol;slidingmodedisturbancecompensator;nonlin-earrobustcontrol1引引引言言言(Introduction)大不確定
7、和外干擾時(shí),GPC的控制效果將會(huì)顯著下近年來,不確定非線性系統(tǒng)的控制問題已經(jīng)成為降.控制界學(xué)者和工程師研究的熱點(diǎn)問題.基于機(jī)理模由于滑?？刂瓶梢允瓜到y(tǒng)在一定的特性下沿規(guī)型的非線性廣義預(yù)測(cè)控制如今得到深入的研究,并定的狀態(tài)軌跡運(yùn)動(dòng),即滑動(dòng)模態(tài),而且其設(shè)計(jì)過程與已成功應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)、航空、航天等領(lǐng)域[1?6],該系統(tǒng)的參數(shù)和不確定性無關(guān),因此滑?？刂葡到y(tǒng)具方法對(duì)系統(tǒng)的未來行為做出預(yù)測(cè),建立未來行為的有很強(qiáng)的魯棒性,但滑模控制本身采用了切換函數(shù)性能指標(biāo),通過設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)控制律以滿足性能指標(biāo)最會(huì)給系統(tǒng)帶來抖振,這將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的性能.而借優(yōu)的要求.文獻(xiàn)[1]提出了一
8、種基于系統(tǒng)未來行為性助滑模控制的強(qiáng)魯棒性和滑模面的可達(dá)性,利用滑能指標(biāo)的非線性最
