快速终端滑模控制方法是什么？

快速终端滑模控制方法是什么？

滑模变结构控制是根据系统所期望的动态特性来设计系统的切换超平面,通过滑动模态控制器使系统状态从超平面之外向切换超平面收束.系统一旦到达切换超平面,控制作用将保证系统沿切换超平面到达系统原点,这一沿切换超平面向原点滑动的过程称为滑模控制.由于系统的特性和参数只取决于设计的切换超平面而与外界干扰没有关系,所以滑模变结构控制具有很强的鲁棒性.超平面的设计方法有极点配置,特征向量配置设计法,最优化设计方法等,所设计的切换超平面需满足达到条件,即系统在滑模平面后将保持在该平面的条件.控制器的设计有固定顺序控制器设计、自由顺序控制器设计和最终滑动控制器设计等设计方法

传统的变结构控制采用线性的滑模，系统到达滑模后，跟踪误差渐近收敛至零，并且渐近收敛的速度可以通过选择滑动模态参数来调整，但无论如何调整，状态跟踪误差都将无限时间收敛。为了解决无限时间收敛的问题，终端滑模控制（TSM）方法被提出并得到广泛的关注。通过在滑模设计中引入非线性函数，使得在滑动模态跟踪误差能够在有限时间收敛至零。终端滑模方法的提出，不仅解决了有限时间收敛的问题，而且相对于传统变结构控制具有性能更好、鲁棒性更强的优点。在其基础上，快速终端滑模（FTSM）、非奇异终端滑模（NTSM）和指数型终端滑模（ETSM）也被提出并得到广泛应用。基于终端滑模，终端趋近律和指数型终端趋近律也被提出并得到广泛应用。 由于终端滑模控制采用变结构形式的控制， 控制的抖振依然存在，如何减少甚至是消除抖振也得到了广泛的研究。各种智能方法，包括模糊控制及神经网络控制等都被用来解决抖振问题。目前，抖振问题以及终端滑模控制与各种智能控制方法的交叉结合已成为研究的热点，得到广泛的关注。

快速终端滑模综合了终端滑模和传统线性滑模的优点,能在有限时间内到达平衡点,并降低系统稳态误差.采用优化方法推导出系统的跟踪精度和用于消除抖振的饱和函数宽度之间的数学关系.利用系统的参数化模型,可将参数的不确定部分从回归矩阵中分离出来.根据每个参数的不确定范围设计鲁棒控制器.仿真结果证明了该方法的有效性.