基于改进趋近律的滑模 PID 控制器设计用于非线性系统
系统与控制
2022-07-25 v1 系统与控制
摘要
本文提出了滑模控制（SMC）中的先进设计技术，重点是基于 PID（比例-积分-微分）型滑模面的滑模控制，采用改进幂率指数趋近律，并利用改进粒子群优化（MPSO）用于非线性系统。为直接处理大非线性，本文设计了基于 PID 型滑模面的滑模控制器，其中积分项确保快速有限收敛时间。各种改进结构的控制器参数可利用改进 PSO 估计，其用作离线优化技术。实施了多种趋近律，从而提出改进的指数的幂率趋近律，其也改善了有限收敛时间。为实现所提算法，必须对非线性数学模型在不线性化的情况下进行解析并用于仿真。通过仿真研究其性能以证明所提特性。抖振问题已通过使用边界法及二阶滑模方法克服。还提出并实施了基于 PI 型滑模面的二阶滑模控制器与基于 PD 面的 SMC 补偿。所提算法已使用李雅普诺夫稳定性判据进行分析。该方法的鲁棒性通过包含扰动及系统参数 10% 变化的仿真结果给出。最后实现了基于过程控制的硬件（锥形罐系统）。
引用
@article{arxiv.2207.11129,
title = {Design of Sliding Mode PID Controller with Improved reaching laws for Nonlinear Systems},
author = {Kirtiman Singh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.11129},
year = {2022}
}