非奇异快速终端滑模液位跟踪控制

• 作者: 姚敏立 沈晓卫 胡友涛 赵鹏
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 跟踪控制 终端滑模 非奇异 快速 耦合双客水箱
• 年，卷（期）: 2011,（12）
• 页码范围: 39-44
• 分类号: TP273
• 语种: 中文

摘要

针对传统终端滑模控制中控制输入奇异和收敛时间长的问题,提出了一种非奇异快速终端滑模(NFTSM)控制方法.该方法由NFTSM滑模面和控制律组成.在此框架下,首先通过在非奇异终端滑模面中引入指数函数和符号函数来设计NFTSM滑模面,其中指数函数用来加快状态远离平衡点时的收敛速度,符号函数用来提升系统稳定性.然后,基于NFTSM滑模面来设计由等效控制输入和切换控制输入构成的NFTSM控制律,该控制律具有能同时实现控制输入非奇异和系统状态有限时间内快速收敛的优势.最后,根据给出的耦合双容水箱模型数学描述,将NFTSM方法应用于耦合双容水箱液位控制中,设计了NFTSM液位跟踪控制器.仿真证明,在存在外扰且参数撮动25％条件下,该控制系统仍能精确跟踪给定液位,表明了NFTSM控制方法的有效性和鲁棒性.