[發明專利]固定時間收斂的非線性平臺滑?？刂品椒ā⒀b置及系統

有效

• 申請號: 202110303844.3
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113064349B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 余立;賀光;王祥科;習業勛;趙述龍;沈林成
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 周達

1.固定時間收斂的非線性平臺滑?？刂品椒?，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、設計固定時間收斂子系統；

步驟二、基于固定時間收斂子系統設計非線性平臺的固定時間收斂滑模面，其中非線性平臺的固定時間收斂滑模面的設計方法包括：

非線性平臺的系統模型為：

其中x＝[x₁,x₂]^T為非線性平臺的系統狀態，f(x),b(x)為連續函數，u為非線性平臺的控制輸入，d(t)為非線性平臺的外部擾動；

基于固定時間收斂子系統，非線性平臺的非奇異滑模面形式為：

s＝x₂+α_sλ₁(x₁)+β_sλ₂(x₁)

其中，α_s＞0,β_s＞0,ε＞0是常數，m₁＞1,0＜m₂＜1；

則上述非奇異滑模面及其導數均連續，滑模運動存在收斂時間上界，系統狀態在固定時間內收斂至即為所設計的非線性平臺的固定時間收斂滑模面；

步驟三、基于非線性平臺的固定時間收斂滑模面，結合觀測器與嚴格正函數設計非線性平臺的固定時間滑?？刂破?，其中固定時間滑?？刂破鞯脑O計方法包括：

假設為非線性平臺的外部擾動d的估計，其中d_z為動態項，ρ(x₁,x₂)為輔助調節項，則有擾動觀測器：

其中η₁,η₂是正的常數且與擾動估計誤差收斂速率相關；

在擾動觀測器的基礎上，結合嚴格正函數，設計固定時間滑?？刂破鳎?/p>

其中α_r,β_r,a,b,c,d,τ均為正的常數，0＜γ＜1，k₃＝m₃^sign(|s|-1)，k₄＝m₄^sign(1-|s|)，m₃＞1，0＜m₄＜1；

步驟四、采用步驟三獲得的固定時間連續滑?？刂破鳎瑢崿F非線性平臺的固定時間控制。

2.根據權利要求1所述固定時間收斂的非線性平臺滑?？刂品椒ǎ涮卣髟谟?，包含如下步驟：步驟一中，固定時間收斂子系統的設計方法包括：

設計非線性標量系統：其中y是非線性標量系統的狀態，表示非線性標量系統的狀態導數，δ₁＝m₁^sign(|y|-1)，δ₂＝m₂^sign(1-|y|)，m₁＞1,0＜m₂＜1，α＞0,β＞0是常數；

則上述非線性標量系統在固定時間內收斂至原點，即為所設計的固定時間收斂子系統。

3.根據權利要求1或2所述固定時間收斂的非線性平臺滑模控制方法，其特征在于：所述非線性平臺為飛行器、無人車或機器人。