一类不确定非线性系统的模型偏差补偿跟踪控制算法

摘要

针对一类带有系统未建模动态和干扰的不确定仿射非线性系统，基于滑模变结构控制和模型偏差补偿控制的思想，给出一种轨迹跟踪数字控制器的实现方法。在采样周期足够小的情况下，利用连续时间系统的前向Euler近似离散模型，首先推导出等价控制项作为前馈控制。然后将导出的状态误差修正项和模型偏差补偿项代替滑模控制中的切换函数，其中状态误差修正项用来保证状态误差趋于零，模型偏差补偿项用来补偿系统的未建模动态和干扰的不确定性，从而既保证了控制系统的鲁棒性，又消除了抖动现象。最后通过构造Lyapunov函数，证明了该控制算法的稳定性，同时以两连杆机械臂的轨迹跟踪为目标的仿真实验也说明了此数字控制器的有效性。