基于屏障函数的自适应滑模控制及其在主动悬架系统中的应用

发布时间：2024-11-02 10:58

　　在实际应用中大部分涉及到的都是非线性系统,而且由于被控对象越来越复杂,这类系统中往往存在着各种各样的不确定性,例如模型误差、参数变化和外部扰动等,使得这些非线性系统的建模和控制变得非常困难,并且其稳态性能、瞬态性能和鲁棒性难以得到保证。为了解决这些问题,许多先进的控制方案已经被提出,其中滑模控制因为其鲁棒性较好并且易于实现而被广泛应用到各个领域。但是滑模控制的使用需要知道不确定性的上界,并且其主要缺点是增益容易被过高估计和抖振现象。因此,本文研究的是一种基于屏障函数的无模型自适应滑模控制。本文的主要研究内容包括:(1)对于一类含有不确定性的二阶非线性系统,首先,使用时间延迟估计的方法估计系统模型,消除系统中的模型误差和参数变化等不确定因素的影响,实现简单高效的无模型控制。其次,定义了一类屏障函数,用来设计基于屏障函数的自适应滑模控制规律。该自适应策略可以保证系统在有限时间内到达稳定状态,同时滑动变量在有限时间内收敛到一个预定的零邻域,避免了增益过高估计和削弱了抖振现象,而且整个过程中不需要任何不确定性的信息。然后,选择合适的Lyapunov函数证明了闭环系统的稳定性。最终,通过主动悬架系...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

4.1主动悬架实验平台介绍本章中使用的实验平台是一个如图4-1所示的四分之一汽车主动悬架的实验装置。该实验装置由三个垂直平面组成，它们之间通过弹簧和阻尼器彼此连接，并且还可以彼此独立地移动。这个悬架系统是一个为顶板做支撑的结构，顶板是作为车体并且是一个被控的簧载质量。一个带有绞盘....

本文编号：4009485