基于微分平坦的板球系统反步滑模控制

韩光信, 王嘉伟, 胡云峰

吉林大学学报(信息科学版) ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (02) : 260-268. DOI: 10.19292/j.cnki.jdxxp.2024.02.010

基于微分平坦的板球系统反步滑模控制

  • 韩光信, 王嘉伟, 胡云峰
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摘要

为改善板球系统轨迹跟踪控制误差大,控制精度低的问题,提出了一种基于微分平坦的板球系统反步滑模控制方法。首先基于欧拉-拉格朗日方程建立板球系统的运动学模型,通过合理简化得到解耦线性状态空间模型。以X轴方向控制器设计为例,利用微分平坦技术获得系统的目标状态量以及前馈控制量,建立误差系统,进而采用反步法实现对误差系统的滑模控制,利用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的稳定性。算法中使用双曲正切函数抑制滑模的抖动,实现了对板球系统的轨迹高精度跟踪控制。仿真实验结果表明,该方法控制精度高,具有良好的控制效果。

关键词

板球系统 / 轨迹跟踪 / 微分平坦 / 反步滑模控制 / 双曲正切函数

中图分类号

TP273

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韩光信, 王嘉伟, 胡云峰. 基于微分平坦的板球系统反步滑模控制. 吉林大学学报(信息科学版). 2024, 42(02): 260-268 https://doi.org/10.19292/j.cnki.jdxxp.2024.02.010

基金

国家自然科学基金青年基金资助项目(61703177)

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