文档名：基于微分平坦的板球系统反步滑模控制
摘要：为改善板球系统轨迹跟踪控制误差大,控制精度低的问题,提出了一种基于微分平坦的板球系统反步滑模控制方法.首先基于欧拉-拉格朗日方程建立板球系统的运动学模型,通过合理简化得到解耦线性状态空间模型.以X轴方向控制器设计为例,利用微分平坦技术获得系统的目标状态量以及前馈控制量,建立误差系统,进而采用反步法实现对误差系统的滑模控制,利用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的稳定性.算法中使用双曲正切函数抑制滑模的抖动,实现了对板球系统的轨迹高精度跟踪控制.仿真实验结果表明,该方法控制精度高,具有良好的控制效果.
Abstract：Inordertoimprovetheproblemoflargetrajectorytrackingcontrolerrorandlowcontrolaccuracyofballandplatesystem,adifferentialflatness-basedbacksteppingslidingmodecontrolmethodisproposedforenhancingthetrackingaccuracyinballandplatesystem.Firstly,basedontheEuler-Lagrangeequation,thekinematicmodelofballandplatesystemisestablished,thedecoupledlinearstate-spacemodelisobtainedbyreasonablesimplification.TakingtheⅩ-directioncontrollerdesignasanexample,thetargetstatequantityandfeedforwardcontrolquantityofthesystemareobtainedbyusingdifferentialflatnesstechnology,andanerrorsystemisconstructed.Then,thebackstepmethodisusedtorealizetheslidingmodecontroloftheerrorsystem,andthestabilityoftheclosed-loopsystemisprovedbyLyapunovstabilitytheory.Thehyperbolictangentfunctionisusedinthealgorithmtosuppressthejitteroftheslidingmode,andthetrajectorytrackingcontrolofballandplatesystemisrealizedwithhighaccuracy.Simulationresultsshowthattheproposedcontrolstrategyhashighcontrolaccuracyandbettercontrolperformance.
作者：韩光信 王嘉伟 胡云峰 Author：HANGuangxin WANGJiawei HUYunfeng
作者单位：吉林化工学院信息与控制工程学院,吉林吉林132022吉林大学通信工程学院,长春130012
刊名：吉林大学学报（信息科学版） ISTIC
Journal：JournalofJilinUniversity(InformationScienceEdition)
年，卷(期)：2024, 42(2)
分类号：TP273
关键词：板球系统 轨迹跟踪 微分平坦 反步滑模控制 双曲正切函数
Keywords：ballandplatesystem trajectorytracking differentialflat backsteppingslidingmodecontrol hyperbolictangentfunction
机标分类号：TP273TH165.3TP311.13
在线出版日期：2024年5月27日
基金项目：国家自然科学基金基于微分平坦的板球系统反步滑模控制[
期刊论文] 吉林大学学报（信息科学版）--2024, 42(2)韩光信 王嘉伟 胡云峰为改善板球系统轨迹跟踪控制误差大,控制精度低的问题,提出了一种基于微分平坦的板球系统反步滑模控制方法.首先基于欧拉-拉格朗日方程建立板球系统的运动学模型,通过合理简化得到解耦线性状态空间模型.以X轴方向控制器...参考文献和引证文献
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