[發(fā)明專利]面向控制系統(tǒng)的積分滑模控制方法、裝置及設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010634111.3
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號(hào): CN111796568B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高慶;張春陽;呂金虎;劉克新
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王宇楊

1.一種面向控制系統(tǒng)的積分滑模控制方法，應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

獲取待鎮(zhèn)定被控系統(tǒng)對應(yīng)的非線性系統(tǒng)模型；

對所述非線性系統(tǒng)模型進(jìn)行線性化處理，以得到分段仿射線性模型；

所述對所述非線性系統(tǒng)模型進(jìn)行線性化處理，以得到分段仿射線性模型，還包括：基于預(yù)先設(shè)定的分區(qū)數(shù)量對所述非線性系統(tǒng)模型進(jìn)行線性化處理，所述分段仿射線性模型的分區(qū)通過橢圓形或橢圓體確定；

基于所述分段仿射線性模型確定積分滑模控制器的控制器矩陣；

所述基于所述分段仿射線性模型確定積分滑模控制器的控制器矩陣，包括：基于采樣定理，確定對應(yīng)的第二線性矩陣不等式的矩陣解，以得到所述積分滑模控制器的控制器矩陣；

根據(jù)所述控制器矩陣確定滑模面矩陣；

運(yùn)用所述積分滑模控制器及與所述滑模面矩陣對應(yīng)的積分滑模面，以確保所述待鎮(zhèn)定被控系統(tǒng)在初始時(shí)刻時(shí)處于滑動(dòng)模態(tài)，鎮(zhèn)定所述待鎮(zhèn)定被控系統(tǒng)的系統(tǒng)控制行為。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向控制系統(tǒng)的積分滑模控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述控制器矩陣確定滑模面矩陣，具體包括：

根據(jù)所述控制器矩陣確定第一線性矩陣不等式的矩陣解；

根據(jù)所述矩陣解確定滑模面矩陣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面向控制系統(tǒng)的積分滑模控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述控制器矩陣確定第一線性矩陣不等式的矩陣解，具體包括：

根據(jù)滑動(dòng)模態(tài)的預(yù)設(shè)條件確定滑模運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程；

在所述動(dòng)力學(xué)方程下根據(jù)所述控制器矩陣確定第一線性矩陣不等式的矩陣解。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向控制系統(tǒng)的積分滑模控制方法，其特征在于，所述運(yùn)用所述積分滑模控制器及與所述滑模面矩陣對應(yīng)的積分滑模面，以確保所述待鎮(zhèn)定被控系統(tǒng)在初始時(shí)刻時(shí)處于滑動(dòng)模態(tài)，鎮(zhèn)定所述待鎮(zhèn)定被控系統(tǒng)的系統(tǒng)控制行為之后，所述面向控制系統(tǒng)的積分滑模控制方法還包括：

若檢測到所述待鎮(zhèn)定被控系統(tǒng)在待選取區(qū)域內(nèi)并非漸近穩(wěn)定，則通過待調(diào)整參數(shù)調(diào)整所述待鎮(zhèn)定被控系統(tǒng)的系統(tǒng)控制行為，以確保所述待鎮(zhèn)定被控系統(tǒng)在所述待選取區(qū)域內(nèi)漸近穩(wěn)定。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的面向控制系統(tǒng)的積分滑模控制方法，其特征在于，所述待調(diào)整參數(shù)包括所述積分滑模控制器中的控制器參數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的面向控制系統(tǒng)的積分滑模控制方法，其特征在于，所述待調(diào)整參數(shù)包括所述分段仿射線性模型的當(dāng)前分區(qū)數(shù)量；

相應(yīng)地，所述若檢測到所述待鎮(zhèn)定被控系統(tǒng)在待選取區(qū)域內(nèi)并非漸近穩(wěn)定，則通過待調(diào)整參數(shù)調(diào)整所述待鎮(zhèn)定被控系統(tǒng)的系統(tǒng)控制行為，以確保所述待鎮(zhèn)定被控系統(tǒng)在所述待選取區(qū)域內(nèi)漸近穩(wěn)定，具體包括：

若檢測到所述待鎮(zhèn)定被控系統(tǒng)在待選取區(qū)域內(nèi)并非漸近穩(wěn)定，則比較當(dāng)前分區(qū)數(shù)量與預(yù)設(shè)分區(qū)閾值；

若所述當(dāng)前分區(qū)數(shù)量小于等于所述預(yù)設(shè)分區(qū)閾值，則增加所述當(dāng)前分區(qū)數(shù)量，并根據(jù)新的分區(qū)數(shù)量確定新的分段仿射線性模型，以返回執(zhí)行所述基于所述分段仿射線性模型確定積分滑模控制器的控制器矩陣的步驟。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的面向控制系統(tǒng)的積分滑模控制方法，其特征在于，所述待鎮(zhèn)定被控系統(tǒng)為蔡氏非線性電路。