变结构控制 - 维基百科,自由的百科全书
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变结构控制(Variable structure control、VSC)是一種不连续的非線性控制,會用高頻切換的方式來調整非線性系統的动態。其状态反馈的控制律不是時間的连续函数,會在幾個連續函數之間進行切換,因此控制器的結構會依其系統狀態所在的位置以及其軌跡而不同。变结构控制會在一些平滑的控制律之間切換,而且可能是很高速的切換。变结构控制以及相關的滑動模式特式最早是由蘇聯的Emelyanov等研究者在1950年代初期所提出的[1]。
变结构控制的主要控制模式是滑動模式控制(SMC),其優點有:
- 對受控體參數不確定性的敏感度低
- 大幅縮減受控體動態建模的階數
- 有限時間內會收斂(因為非連續控制律的效果)
其缺點有:
- 在實際系統上會有高頻的切跳(chatter)。
- 過度注重不確定量的影響
有關滑動模式控制的研究仍是目前控制理論研究的熱門領域之一[2]。
相關條目
[编辑]- 變結構系統
- 滑動模式控制
- 混合系統
- 非線性控制
- 鲁棒控制
- 最优控制
- H桥:是由四個開關形成H形結構的技術,在只有單一電源的情形下,可以用H桥驅動馬達(或是其他設備)正轉或是反轉,在滑動模式控制中常用在致動器上。
- 開關電源
- 切換式放大器:用切換模式控制來產生連續輸出。
- ΔΣ調變:一種用在回授中的編碼方式,將一個範圍內的連續信號轉換為在二個狀態之間快速切換的信號(一種特別的滑動模式控制)
- 脈衝密度調變:將連續訊號轉換為脈衝密度變化的調變方式。
- 脈衝寬度調變:將連續訊號轉換為脈衝寬度變化的調變方式。
- 起停式控制
參考資料
[编辑]- ^ Emelyanov, S.V. (编). Variable Structure Control Systems. Moscow: Nauka. 1967.
- ^ Edwards, Cristopher; Fossas Colet, Enric; Fridman, Leonid (编). Advances in Variable Structure and Sliding Mode Control. Lecture Notes in Control and Information Sciences. vol 334. Berlin: Springer-Verlag. 2006. ISBN 978-3-540-32800-1.
延伸閱讀
[编辑]- Hasan K. Khalil. Nonlinear Systems 3rd. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. 2002 [2018-10-27]. ISBN 0-13-067389-7. (原始内容存档于2017-07-25).
- Utkin, V.I. Sliding Modes in Control and Optimization. Springer-Verlag. 1992. ISBN 978-0-387-53516-6.
- Zinober, A.S.I. (编). Deterministic control of uncertain systems. London: Peter Peregrinus Press. 1990. ISBN 978-0-86341-170-0.
- Zinober, Alan S.I. (编). Variable Structure and Lyapunov Control. London: Springer-Verlag. 1994. ISBN 978-3-540-19869-7. doi:10.1007/BFb0033675.