浅谈滑模变结构在智能控制中有什么优缺点?

浅谈滑模变结构在智能控制中有什么优缺点?

在滑模控制器中的使用非常有效果。变结构控制方法的缺点除抖振外，还需要解决靠近滑模面时的速度、惯性、加速度、切换面等因素。两维的开关特性迫使滑模轨迹穿越滑模面后远离滑模面时向反方向继续穿越，但是开关函数的缺点有一个死区，滑模轨迹进入死区后，运动轨迹不可控，趋近轨迹无从掌控，实际中形成一个不可预知的抖振区间，即不可能严格按照设定轨迹趋近，也不可能严格停留在切换面上

滑模变结构控制从本质上讲是一种典型的、特殊的非线性控制，其非线性表现为控制的不连续性。实际上不连续性体现在以切换面为界，切换面以上滑模轨迹驱动方向与切换面以下的驱动方向是相反的，且交于切换面，这个相交不是连续的。变结构控制的实质是滑模轨迹从无穷远处趋近滑模面结构一直是变化的，根据各个阶段的控制要求来实时约束趋近方向按照预定的轨迹运行。这就是将轨迹在各个阶段的运动进行分解量化，使轨迹变化与结构控制很好地匹配，这个匹配的实现通常是偏差及导数来实时改变滑模的结构。但同时还得兼顾变结构控制的优点，即响应迅速、在线监控、实现简单，在滑模控制器中的使用非常有效果。变结构控制方法的缺点除抖振外，还需要解决靠近滑模面时的速度、惯性、加速度、切换面等因素。两维的开关特性迫使滑模轨迹穿越滑模面后远离滑模面时向反方向继续穿越，但是开关函数的缺点有一个死区，滑模轨迹进入死区后，运动轨迹不可控，趋近轨迹无从掌控，实际中形成一个不可预知的抖振区间，即不可能严格按照设定轨迹趋近，也不可能严格停留在切换面上。

滑模变结构这种控制策略与其他控制的不同之处在于系统的“结构”并不固定,而是可以在动态过程中，根据系统当前的状态(如偏差及其各阶导数等)有目的地不断变化，迫使系统按照预定“滑动模态”的状态轨迹运动。由于滑动模态可以进行设计且与对象参数及扰动无关,这就使得滑模控制具有快速响应、对应参数变化及扰动不灵敏、无需系统在线辨识、物理实现简单等优点。