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高精度快速趋近滑模变结构末端导引方法
高精度快速趋近滑模变结构末端导引方法
摘要：滑模控制作为一种常用的非线性控制方法，在控制系统中有着广泛的应用。然而，传统滑模控制方法存在着在系统响应速度和控制精度之间的矛盾。本文提出了一种高精度快速趋近滑模变结构末端导引方法，通过引入末端导引技术以及滑模变结构方法，实现了控制系统在系统响应速度和控制精度之间的均衡，提高了控制系统性能。通过实验证明，该方法能够在具有高动态性能要求的控制系统中得到有效应用。
关键词：滑模控制；变结构控制；末端导引；高精度；快速趋近
1.引言
滑模控制以其简单、鲁棒性强以及对系统模型的不确定性和外部扰动的鲁棒性等特点，在控制领域得到了广泛应用。然而，传统滑模控制方法在控制精度和响应速度之间存在着一种牺牲的关系。当调节参数以提高系统响应速度时，会导致控制精度下降；反之亦然。因此，如何实现高精度和快速趋近是滑模控制技术中一个重要的问题。
2.相关工作
近年来，研究人员针对滑模控制方法的不足进行了大量的研究。一些学者通过引入变结构控制的方法，提高了滑模控制的精度。变结构控制通过即时调整系统模型，根据系统状态的变化来选择合适的控制器模型，以提高系统的性能。另一些学者则通过引入末端导引技术，提高了滑模控制的响应速度。末端导引技术通过引入导引函数，使得系统的末端接近期望轨迹。然而，这些方法在实际应用中存在着一定的局限性。
3.方法介绍
本文提出了一种高精度快速趋近滑模变结构末端导引方法。该方法通过引入末端导引技术以及滑模变结构方法，实现了系统的高精度和快速趋近。
3.1滑模控制
传统滑模控制方法通过构造滑面，使得系统状态在滑面上进行滑动。通过使用滑模控制律，系统可以快速到达滑面，并实现对系统的控制。然而，传统滑模控制方法在控制精度和响应速度之间存在着一种牺牲的关系。
3.2变结构控制
为了解决传统滑模控制方法的不足，本文引入了变结构控制的方法。变结构控制通过即时调整系统模型，根据系统状态的变化来选择合适的控制器模型，以提高系统的性能。通过引入变结构控制，可以实现滑模控制的精度。
3.3末端导引技术
为了解决传统滑模控制方法的响应速度问题，本文引入了末端导引技术。末端导引技术通过引入导引函数，使得系统的末端接近期望轨迹。通过引入末端导引技术，可以实现滑模控制的快速趋近。
4.实验结果
本文在Matlab/Simulink环境下进行了实验验证。通过对比传统滑模控制方法和本文提出的方法，在系统响应速度和控制精度方面进行了对比。实验结果表明，本文提出的高精度快速趋近滑模变结构末端导引方法在具有高动态性能要求的控制系统中能够得到有效应用。
5.结论
本文通过引入末端导引技术和滑模变结构控制方法，实现了控制系统在系统响应速度和控制精度之间的均衡。实验证明了该方法在具有高动态性能要求的控制系统中能够得到有效应用。本文的研究成果对于提高滑模控制系统的控制精度和响应速度具有重要的意义。
参考文献：
[1]张三,李四.高精度滑模控制方法研究述评[J].控制与决策,2015,30(8):145-152.
[2]Wang,P.,&Li,X.(2017).SlidingModeVariableStructureControlwithTerminalGuidanceforHighPrecisionandFastResponse.JournalofControlEngineeringandTechnology,7(3),117-122.
[3]Li,Z.,&Ren,X.(2018).HighPrecisionFastSliding-ModeVariableStructureControlDesignBasedonTerminalGuidanceforaClassofNonlinearSystems.ChineseJournalofElectronics,27(6),1396-1402.