引入滑区法的板球系统新型幂趋近律滑模控制

李江峰，向凤红

(昆明理工大学 信息工程与自动化学院，云南 昆明 650500)

板球系统作为一个典型的多变量、强耦合非线性系统，由于系统结果的直观性及模型的简易性，常用它来验证各种控制算法的性能. 针对板球系统的定点运动及轨迹跟踪问题，国内外诸多学者做了大量的研究. Ali 等[1]运用侵入性杂草优化算法优化参数，设计了板球系统的最优非线性模型参考控制器. Bang 等[2]通过提高计算效率和应用球板系统的地址来提高跟踪性能，从而在微控制器上运行，最终实现了嵌入式模型预测控制，增强了板球系统的轨迹跟踪性能. 王红睿等[3]在板球系统小球质量、半径、转动惯量未知的条件下，提出了非线性自适应控制，结合Lyapunov 稳定性理论设计了非线性自适应位置控制器，进而提高了板球系统的控制精度. 高多[4]将伺服补偿、动态输出反馈以及二次型调节等控制理论相结合，设计的控制器能够实现系统零静差跟踪，且控制器具有良好的动态品质.

滑模变结构控制其本质上是一类特殊的非线性控制，能使系统按照预定的“滑动模态”状态轨迹运动. 滑模控制具有响应快、对参数干扰不灵敏、不用系统在线识别、物理实现简单的优点，能使系统具有良好的鲁棒性和控制精度. 然而，由于开关时间和空间的滞后、系统惯性等影响会引起系统抖振，这个问题成为了滑模控制的突出障碍. 高为炳[5]以指数趋近律s˙=-εsgn(s)-κs为例，调整参数 ε 和 κ，使得系统滑动模……