基于模糊双线性模型的连续搅拌反应釜滑模控制

陈 珺,陈 汉

(江南大学 轻工过程与先进控制教育部重点实验室，江苏 无锡 214122)

0 引言

滑模控制是一种变结构控制，在非线性系统的分析中得到广泛应用，其优点显著：响应速度快，对于实际系统中存在的参数不确定性和外界的噪声干扰具有较强的鲁棒性，同时不需要对系统进行在线辨识。因此，被广泛应用于机器人控制、航空航天以及化工控制等领域[1-3]。然而滑模控制本质上是一类特殊的非线性控制，其非线性表现为控制的不连续性。由于现实中物理能量不可能无限大，这也限制了系统的加速度为有界值；此外，惯性存在于每一个系统中，这也导致滑模控制的切换量必然存在一定的滞后，正因如此，滑模控制的作用往往伴随幅值较大的抖振。系统性能受这种抖振的影响很大，如果没有妥善处理，整个系统的稳定性也难以保障，且在实际系统中控制器也难以实现。若要将滑模控制应用于非线性系统，可将与模糊逼近相结合，并采用基于模糊规则的模糊滑模控制方法，即可通过模糊化切换增益有效地抑制干扰项，并且消除抖振[4-6]。

双线性系统不同于一般的线性系统，有其特殊性，主要有两点表现：第一，它仅比线性系统多了状态变量和输出变量的乘积，即双线性项，形式上接近于线性系统，这种形式结构简易，因此便于控制；第二，对于一些特殊的非线性系统，其拥有比传统线性系统高得多的准确描述对象的能力。因此自问世之初，就引起了广泛关注并在许多领域得到了应用：核工程，信号和图像处理，通信，生物，生化，社会经济等[7-10]。……