基于快速輸出采樣的離散滑模輸出反饋.ppt

1、基于快速輸出采樣的離散滑模輸出反饋,報告人： 黃鳳芝 指導(dǎo)老師： 井元偉教授,東北大學(xué),Northeastern University,主要內(nèi)容,引言 離散滑模控制特點(diǎn) 快速輸出采樣(Multirate output feedback)原理 基于快速輸出采樣線性定常系統(tǒng)離散滑模輸出反饋 基于快速輸出采樣線性不確定系統(tǒng)離散滑模輸出反饋 下一步,東北大學(xué),Northeastern University,引言,滑?？刂朴捎趯ο到y(tǒng)的不確定性特別是滿足匹配條件的不確定性具有完 全的魯棒性，從上個世紀(jì)50年代開始不斷的受到各國學(xué)者的關(guān)注，而且也取 得了大量的成果。這些研究大多是針對連續(xù)系統(tǒng)的。 近些年由于

2、數(shù)字計算機(jī)和采樣器在控制回路中的應(yīng)用，滑模控制在離散系 統(tǒng)中的應(yīng)用也開始受到關(guān)注。Dote和Hoft (1980)，最先提出了離散時間滑 ?？刂?discrete-time sliding mode control ,DSMC),得到保證滑模面存在性的離 散到達(dá)條件；Milosacljevic(1985)提出了準(zhǔn)滑模(quasi-sliding mode)的概念，并 指出Dote的滑模到達(dá)條件是必要條件而非充分條件；而后，Sarpturk(1987) 提出了一種絕對值不等式形式的滑模到達(dá)條件，但是不易求解，F(xiàn)uruta(1990) 提出以李雅普諾夫函數(shù)形式給出了新的到達(dá)條件，但是很難推廣到多輸

3、入系 統(tǒng)。我國學(xué)者高為炳(1995)給出了準(zhǔn)滑動模態(tài)的定義及其詳細(xì)的物理解釋,并 提出了更一般的到達(dá)條件,即離散趨近律。,東北大學(xué),Northeastern University,Utkin, V., “Variable Structure Systems with Sliding Modes,” IEEE Trans. Automat. Contr., Vol. 22, No. 2, pp. 212-222 (1977). Hung, J.Y., W.B. Gao, and J.C. Hung, “Variable Structure Control: A Survey,” IEEE Tra

4、ns. Ind. Electron., Vol. 38, No. 1, pp. 2-21 (1993). Dote, Y. and R.G. Hoft, “Microprocessor Based Sliding Mode Controller for a DC Motor Drives, Ind. Appl. Soc. Annu. Meet., Cincinnati, OH, USA (1980). Milosacljevic, C., “General Conditions for the Existence of a Quasisliding Mode on the Switching

5、Hyperplane in Discrete Variable Structure Systems,” Autom. Remote Contr., Vol. 46, No. 3, pp. 307-314 (1985). Sarpturk, S., S.Y. Istefanopulos, and O. Kaynak, “On the Stability of Discrete-Time Sliding Mode Control Systems,” IEEE Trans. Automat. Contr., Vol. 32, No. 10, pp. 93-932 (1987). Furuta, K.

6、, “Sliding Mode Control of a Discrete System,” Syst. Contr. Lett., Vol. 14, No. 2, pp. 145-152 (1990). Gao, W.B.,Y. Wang, and Homaifa, “Discrete-Time Variable Structure Control Systems,” IEEE Trans. Ind. Electron. Vol. 42, No. 2, pp. 117-122 (1995).,東北大學(xué),Northeastern University,和連續(xù)系統(tǒng)類似，對于離散系統(tǒng)的控制也大多是

7、基于狀態(tài)反饋，實(shí)際中狀態(tài)信息，往往是不能全部可測量的。系統(tǒng)的輸出信息是可測量，考慮輸出反饋控制器更能符合實(shí)際情況。 文獻(xiàn)8-10對于離散系統(tǒng)設(shè)計滑模輸出反饋控制器，均是設(shè)計的靜態(tài)輸出反饋。如文獻(xiàn)11所指出的，靜態(tài)輸出反饋的滑模面必須滿足一定的條件才能存在，而動態(tài)輸出反饋增加復(fù)雜性。 Nai One Lai, C. Edwards, S.K. Spurgeon ”Discrete output feedback sliding mode control with integral action” Int. J. Robust Nonlinear Control.Vol.16, pp.2143(2

8、006). Bandyopadhyay等在下述文獻(xiàn)中首次提到快速輸出采樣的離散滑模輸出反饋控制，通過對輸入信號和輸出信號設(shè)置不同的采樣周期，得到系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)是系統(tǒng)當(dāng)前輸出和上一時刻控制輸入的函數(shù)，進(jìn)而避免了設(shè)計系統(tǒng)狀態(tài)估計器。 Saaj M C, Bandyopadhyay B, Unbehauen H. A new algorithm for discrete-time sliding-mode control using fast output sampling feedback J. IEEE Trans.Ind. Electron,2002,49:518523.,東北大學(xué),North

9、eastern University,在他們后續(xù)的研究中，分別針對具有時滯的離散系統(tǒng)14、具有匹配不確定性15和非匹配不確定性16,17的離散系統(tǒng)，分別設(shè)計了基于快速輸出采樣的離散滑模輸出反饋控制器。 14. S.Janardhananand, B.Bandyopadhyay, V.K.Thakar, “Discrete-time Output Feedback Sliding Mode Control for Time-delay Systems with Uncertainty” Proceedings of the 2004 IEEE International Conference o

10、n Control Applications Taipei, Taiwan, September 2-4,pp.1358-1363,2004. S.Janardhananand, B.Bandyopadhyay, “Output Feedback Sliding-Mode Control for Uncertain Systems Using Fast Output Sampling Technique,” IEEE Trans.on Indus.Ele.,VOL.53,NO.5, Oct. pp.1677-1682,2006. 16. S.Janardhananand, B.Bandyopa

11、dhyay, “Discrete sliding mode control of systems with unmatched uncertainty using multirate output feedback.” IEEE Trans.on Auto.Contr., 51(6),June,pp. 1030-1035,2006. 17. S.Janardhananand, B.Bandyopadhyay, “Multirate Output Feedback Based Robust Quasi- Sliding Mode Control of Discrete-Time Systems,

12、” IEEE Trans.on Auto.Contr., 52(3),March,pp.499-503,2007.,東北大學(xué),Northeastern University,離散滑?？刂铺攸c(diǎn),東北大學(xué),Northeastern University,離散滑?？刂铺攸c(diǎn),東北大學(xué),Northeastern University,快速輸出采樣(Multirate output feedback)原理,東北大學(xué),Northeastern University,(3),東北大學(xué),Northeastern University,東北大學(xué),Northeastern University,東北大學(xué),Northeastern University,東北大學(xué),Northeastern University,基于離散趨近律的快速輸出反饋控制,東北大學(xué),Northeastern University,基于MROF線性不確定系統(tǒng)的離散輸出反饋控制,