1、1第 六 届 “创 新 杯 ”河 南 师 范 大 学 课 外 学 术 科 技 作 品 竞 赛作品申报书作品名称：变上限积分在非线性滑模控制设计中的应用申报者姓名（集体名称）： 庞莉莎、周晶晶、董飘飘 联系电话： 18790687536 指导教师： 李钧涛 所在学院： 数学与信息科学学院 类别：A.自然科学类学术论文B.哲学社会科学类社会调查报告和学术论文C.科技发明制作 A 类D.科技发明制作 B 类2说 明1申报者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。2.申报者在填写申报作品情况时只需根据个人项目或集体项目填写 A1 或A2 表，根据作品类别（自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查
2、报告和学术论文、科技发明制作）分别填写 B1、B2 或 B3 表。所有申报者可根据情况填写C 表。3.表内项目填写时一律打印，字迹要端正、清楚，此申报书可在校团委网页（http:/ ，请以 4 号楷体打印在 A4 纸上，附于申报书后，学术论文及有关材料在 8000 字以内，社会调查报告在 15000 字以内。6.该申报表请以学院为单位于 12 月 20 日前送至校团委，同时请填好作品汇总表一式两份分别用打印版本和电子版一并报送。7.其他参赛事宜请向校团委咨询。联系人：孙冬青联系电话：3326156A1申报者情况（个人项目）说明：1必须 由申报者本人按要求填写，申报者情况栏内必须填写个人作品的第
3、一作者（承担申报作品 60%以上的工作者）2本表中的学籍管理人员签名视为对申报者情况的确认。姓 名 庞莉莎 性别 女 出生年月 1991.3学院全称 数学与信息科学学院 现学历 大学本科申报者情专 业数学与应用数学年级 二年级 学制 四 年 入学时间 2011.93作品全称 变上限积分在滑模控制设计中的应用毕业论文题目邮政编码 453007联系电话手机号码 18790687536通讯地址附 Email 河南师范大学中二楼 218QQ 号 码 1195478612邮政编码况常住地通讯地址 河南师范大学中二楼 218 宿舍电话姓 名 性别 年龄 学历 所在单位周晶晶 女 21 大学本科 河南师范大
4、学数学与信息科学学院合作者情况 董飘飘 女 20 大学本科 河南师范大学数学与信息科学学院学院学籍管理人员意见是否为 2009 年 7 月 1 日前正式注册在校的全日制非成人教育的中国学生藉本科生和研究生。是 否若是，其学号为：教务员签名：年 月 日资格 认定 学院负责人或导师意见本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果是 否 负责人签名：年 月 日B1申报作品情况（自然科学类学术论文）说明：1必须 由申报者本人填写；2本部分中的学院意见视为对申报者所填内容的确认；3作品分类请 按作品的学术方向或所涉及的主要学科领域填写；4硕士研究生、博士研究生作品不在此列。作品全称 变上限积分在非线性滑模
5、控制设计中的应用4作品分类（A,C ）A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动 化控制、工程、交通、建筑等）B信息技 术（包括 计算机、电信、通讯、 电子等）C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等）D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健康、卫生、食品等）E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化工、生态、环保等）作品撰写的目的和基本思路撰写目的：非线性滑模具有动态响应速度快，能在有限时间内收敛到稳态的特点，但它由于扰动会出现一些 误差，且存在抖振 现象。 为了克服抖振，作者将合适的变上限积分引入到非线性滑模设计中，提出了全新型混合滑模设计方法，解决了非线性滑模由于扰动存在的误差问题和抖振问
6、题，提高了非线性滑模在实际控制系统应用中的动态性能。基本思路：一、作者在深入分析传统非线性滑模面的基础上，将合适的变上限积分引入到非线性滑模设计中，预期提高非线性滑模在实际控制系统应用中的动态性能，设计出了一种新型混合滑模控制系统： 1/1230()t qpSkedkx23,其 中 为 正 常 数 ，()pq为 正 奇 数二、确定参数，确保滑动模态稳定。三、针对特定的系统，运用 MATLAB 进行仿真，验证该系统在实际滑模控制设计中的有效性。作品的科学性、先进性及创新之处科学性：作者通过翻阅前瞻性的文献，对各种滑模面进行了透彻严谨的理论分析，参考了国内外不同学者对滑模面的理论及见解。作品思路清
7、晰，分析严谨，推理缜密，具有一定可行性。先进性：关注学术热点，大胆创新， 设计思路紧跟科技前沿，学以致用，将数学分析，常微分方程等理论知识巧妙的应用于 实际的控制系统中，实现 理论与实践的结合，并将通过数学建模及仿真模拟验证其科学5性、有效性。创新性：由全新的角度，将合适的变上限积分引入到非线性滑模面中组成全新的混合型滑模面。作品的实际应用价值和现实意义科学发展是国家发展一大要素，而控制系统是科学发展不可或缺的工具，作者设计的全新型混合滑模面以创新的理念，完善的构思可巧妙的用于国防科技领域，飞机、火箭、机器人、磁悬浮技术等科学发展领域。作为一种全新型混合滑模控制系统，它将集高效，快速，稳定的特
8、点于一身，亦可应用于物理、数学、化学、生物、计算机、 电 气化、机械等不同学术领域的控制系统中。1、可用于低速 PMSM 无速度传感器调速系统2、倾斜转弯高超声速飞行器滚动通道的自适应全局控制3、永磁同步电动机调速形同中的应用4、电液伺服控制系统中的应用5、在火箭姿态稳定控制系统中的应用6、在磁悬浮技术实现零摩擦控制中的应用学术论文文摘作者对传统的滑模面及积分滑模面进行透彻的理论分析，线性结构的滑模面能充分满足线性控制系统性能的设计要求，但它不能满足实际控制系统在有限的时间内达到平衡点这一要求。非线性滑模面虽然改善了系统状态在平衡点附近的控制效果，但他会由于扰动而存在抖振现象。然而引进积分项能
9、抑制抖振现象。由此，作者设想将合适的变上限积分引入到非线性滑模设计中: 1/1230()t qpSkedkx123,k其 中 为 正 常 数 ， ,pq为 正 奇 数针对特定的系统，设计合适的滑模面，确定参数 ,P,Q，确保123,K系统滑动模态稳定。结合设计的滑模面，运用 MATLAB 进行仿真，验证该系统在实际滑模控制设计中的有效性。6作品在何时、何地、何种机构举行的会议上或报刊上发表及所获奖励鉴定结果7请提供对于理解、审查、评价所申报作品具有参考价值的现有技术及技术文献的检索目录1 Shuanghe Yu,Xinghuo Yu, Zhihong Man.Robust global ter
10、minal sliding mode control of SISO nonlinear uncertain systemsC.Proceedings of the 39th IEEE Conference on Decision and Control, 2000:2198-2203.2 高为炳. 变结构控制的理论及设计方法M.北京:科学出版社,1996.3 刘金琨,孙富春.滑模变结构控制理论及其算法研究与进展J. 控制理论与应用,24(3):407-415,2007.4 华东师范大学数学系.数学分析M.北京:高等教育出版社,2010.5 李春娟,何墉. Buck 变换器的鲁棒终端滑模控制J
11、.自动化技术与应用,2012(01):1-3,12.6 范金锁,张合新,孟飞,胡友涛,夏朝辉.基于反演高阶滑模的飞行器最优末制导律J.中国惯性技术学报,2012(01):29-33.7 宋荣荣.单电磁铁悬浮系统的指数趋近律滑模控制J. 重庆理工大学学报(自然科学),2012(01):11-16.8 Shuanghe Yu,Xinghuo Yu, Zhihong Man.A fuzzy neural network approximator with fast terminal sliding mode and its applicationsJ.Fuzzy Sets and Systems,1
12、48:498-486,2004.9 王新华,陈增强,袁著祉.全程快速非线性跟踪 -微分器J. 控制理论与应用,20(6):875-878,2003.10 史永丽,侯朝桢.改进的非线性跟踪微分器设计J.控制与决策,23(6):647-650,2008.11 王红梅,张明路,张小俊,孟广柱.基于非线性干扰补偿的倒立摆反演终端滑模控制J.河北工业大学学报,2012(02):5-9.12 Michael Defoort,Thierry Floquet,Annemarie Kokosy,Wilfrid perru- quetti.A novel higher order sliding mode con
13、trol schemeJ.Systems and Control Letters,(8):102-108,2009.13 蒲明,吴 庆宪,姜长生,程路.新型快速 Terminal 滑模及其在近空间飞行器上的应用J.航空学报,32(7):1283-1291,2011.14 郑雪梅,李琳,郑剑飞,冯勇.快速非奇异终端滑模在混沌系统中的应用J. 控制工程,17(1):64-67,2010.15 Nurkan Yagiz,Yuksel Hacioglu.Robust control of a spatial robot using 8fuzzy slidingmodesJ.Mathematial an
14、d Computer Modelling, 49(1-2): 114-127,2009.16 F.Nollet,T.Floquet,W.Perruquetti.Observer-based second order sliding mode control laws for stepper motorsJ.Control Engineering Practice, 16:429-443,2008.17杨普，张曾科.滑模变结构控制系统的抖振控制J.清华大学学报(自然科学版),45(1):93-95,2005.申报材料清单（申报论文一篇，相关资料名称及数量）作品申报书一份9学院意见（学院盖章） 年
15、 月 日C.当前国内外同类课题研究水平概述说明：1.申报者可根据作品类别和情况填写；2.填写此栏有助于评审。10滑模变结构控制的发展历史早在 20 世纪 50 年代末、60 年代初，前 苏联学者 Emelyanov、Utkin 等人提出了滑模变结构控制的概念。到了 70 年代 Utkin，Itkis 等人 总结并发展了滑模变结构控制理论，奠定了滑模变结构控制的理论基础。但早期的这些成果并没有引起控制界人士的重视。20 世纪 80 年代关于滑动模态对参数摄动级外界扰动的完全不变性研究，被众多学者从不同的理论角度，运用各种数学手段进行了深入的研究，变结构控制开始了其新的发展阶段，并逐步发展成了系统
16、 化的理论。80 年代后期，滑模控制理论也引起了我国学者的重视，高为炳、姚 琼荟、王丰尧、胡跃明、周其节等人在这方面做了大量的研究，并出版了专著。如今，随着 计算机和高新电子产业的发展成熟以及电机等技术的蓬勃发展，滑模变结构控制器更易于实现。滑模控制研究已涉及到离散系统、分布参数系统、 时滞系统 等众多复杂的系统.滑模变结构的国内外研究现状近年来国外学者对一般的非线性系统，用微分集合理论给出了滑动模态存在条件、可到达条件和等效控制描述，将线性切换平面改成了非线性的开关超曲面，给出了选择非线性流形，从而获得理想滑 动模态的新途径。非线性系统滑模变结构控制一直都是各国学者关注的热点，由于非线性系统
17、控制方法比较少，并且很多非线性系 统是无法线性化的，滑模变结构的创始人之一 Utkin 率先研究了此问题，为非线性系 统变结构的控制理论发展奠定了基础。目前该领域研究的最前沿包括了输入和状态受约束的非线性系统，输入受约束的非线性系统，非最小相位非线性系统的研究。在应用方面，滑模变结构已经用于解决更加复杂的问题，如解决运动跟踪、模型跟踪、不确定系统控制等一系列 问题，并和 Lyapunov 稳定性理论、超稳定性理论、模型参11考自适应理论相结合，产生了大量新的控制方法，这是它的一个发展趋势。高为炳院士针对系统从任意一点出发的状态如何到达滑模面的问题提出了趋近律的概念，并给出了部分趋近律，可得到期
18、望的动态品 质，在 设计复杂的滑模系统时，这一点是非常重要的。高为炳还 首次提出自由阶梯的概念，王丰尧对滑模变结构理论作了系统的阐述。此外，国内在抖振问题、电机、机器人和多变量离散系统等应用方面做了很多工作并取得了部分成绩。国内外学者对抗抖振问题的研究国内外针对滑模控制抗抖振问题的研究很多，许多学者从不同的角度提出了解决方法。目前这些方法主要有：滤波方法。通过采用滤波器，对控制信号进行平滑滤波，是消除抖振的有效方法。消除干扰和不确定性的方法。在常规滑模控制中，往往需要很大的切换增益来消除外加干扰及不确定项，因此，外界干扰及不确定项是滑模控制中抖振的主要来源。利用观测器来消除外界干扰及不确定项成
19、为解决抖振问题的研究重点。遗传算法优化方法。遗传算法是建立在自然选择和自然遗传学机理基础上的迭代自适应概率性搜索算法，在解决非线性问题时往往表现出很好的鲁棒性、全局最优性、可并行性和高效率，具有很高的优化性能。降低切换增益的方法。由于抖振主要是由于控制器的不连续切换项造成，因此，减小切换项的增益，便可一定程度上降低抖振幅度。12D.推荐者情况及对作品的说明说明：1由推荐者本人填写；2推荐者必 须具有高级专业技术职称，并是与申报作品相同或相关领域的专家学者或专业技术人员（教研组集体推荐亦可）；3推荐者填写此部分，即视为同意推荐；4推荐者所在单位签章仅被视为对推荐者身份的确认。姓 名 李钧涛 性别
20、 男 年龄 34 职称 副教授工作单位 河南师范大学数学与信息科学学院通讯地址 河南师范大学数学与信息科学学院 邮政编码 453007推荐者情况 单位电话 0373-3326148 住宅电话推荐者所在单位签章（签章） 年 月 日请对申报者申报情况的真实性作出阐述申 报材料真实，愿意推荐请对作品的意义、技术水平、适用范围及推广前景作出您的评价该作品选题于数理与控制的交叉学科，将变上限积分引入到非线性滑模面的设计中去，提出了全新型混合滑模设计， 选题 新颖，具有 较大的理论创新和较强的应用价值。其它说明13变上限积分在滑模控制设计中的应用摘 要：针对实际控制系统的非线性和某种程度上存在扰动的特点，
21、采用变上限积分与非线性项组合函数的滑模变结构控制算法不仅能减小扰动带来的误差，在一定程度上克服抖振现象，而且终端滑模动态响应速度快，能在有限的时间内收敛到稳态，跟踪精度高。关 键 词：积分滑模面；变结构控制；变上限积分；非线性系统滑模控制是一种特殊类型的变结构控制，因此又称之为滑模变结构控制，是近年来广泛应用和发展的一种控制方法，滑模变结构控制优于其他控制方法的最突出特点在于，它对状态参数的不确定性和干扰有很强的鲁棒性，滑模变结构控制在这类系统中有较好的控制效果。要提高滑模变结构控制的控制性能，不仅要从滑模面的设计上进行改进，也要设计合理的控制率。本文采用变上限积分设计滑模面，将非线性项引入到
22、滑模面中，不仅减少了由于扰动带来的稳态误差，一定程度的克服了抖振现象，而且终端滑模动态响应速度快，能在有限的时间内收敛到稳态，跟踪精度高。1.1 滑模变结构控制的发展历史早在 20 世纪 50 年代末、60 年代初，前苏联学者Emelyanov、Utkin 等人提出了滑模变结构控制的概念。到了 70 年代Utkin，Itkis 等人总结并发展了滑模变结构控制理论，奠定了滑模变结构控制的理论基础。但早期的这些成果并没有引起控制界人士的重14视。20 世纪 80 年代关于滑动模态对参数摄动级外界扰动的完全不变性研究，被众多学者从不同的理论角度，运用各种数学手段进行了深入的研究，变结构控制开始了其新
23、的发展阶段，并逐步发展成了系统化的理论。80 年代后期，滑模控制理论也引起了我国学者的重视，高为炳、姚琼荟、王丰尧、胡跃明、周其节等人在这方面做了大量的研究，并出版了专著。如今，随着计算机和高新电子产业的发展成熟以及电机等技术的蓬勃发展，滑模变结构控制器更易于实现。滑模控制研究已涉及到离散系统、分布参数系统、时滞系统等众多复杂的系统。1.2 滑模变结构的国内外研究现状近年来国外学者对一般的非线性系统，用微分集合理论给出了滑动模态存在条件、可到达条件和等效控制描述，将线性切换平面改成了非线性的开关超曲面，给出了选择非线性流形，从而获得理想滑动模态的新途径。非线性系统滑模变结构控制一直都是各国学者
24、关注的热点，由于非线性系统控制方法比较少，并且很多非线性系统是无法线性化的，滑模变结构的创始人之一 Utkin 率先研究了此问题，为非线性系统变结构的控制理论发展奠定了基础。目前该领域研究的最前沿包括了输入和状态受约束的非线性系统，输入受约束的非线性系统，非最小相位非线性系统的研究。在应用方面，滑模变结构已经用于解决更加复杂的问题，如解决运动跟踪、模型跟踪、不确定系统控制等一系列问题，并和 Lyapunov15稳定性理论、超稳定性理论、模型参考自适应理论相结合，产生了大量新的控制方法，这是它的一个发展趋势。高为炳院士针对系统从任意一点出发的状态如何到达滑模面的问题提出了趋近律的概念，并给出了部
25、分趋近律，可得到期望的动态品质，在设计复杂的滑模系统时，这一点是非常重要的。高为炳还首次提出自由阶梯的概念，王丰尧对滑模变结构理论作了系统的阐述。此外，国内在抖振问题、电机、机器人和多变量离散系统等应用方面做了很多工作并取得了部分成绩。1.3 国内外学者对抗抖振问题的研究国内外针对滑模控制抗抖振问题的研究很多，许多学者从不同的角度提出了解决方法。目前这些方法主要有：滤波方法。通过采用滤波器，对控制信号进行平滑滤波，是消除抖振的有效方法。消除干扰和不确定性的方法。在常规滑模控制中，往往需要很大的切换增益来消除外加干扰及不确定项，因此，外界干扰及不确定项是滑模控制中抖振的主要来源。利用观测器来消除
26、外界干扰及不确定项成为解决抖振问题的研究重点。遗传算法优化方法。遗传算法是建立在自然选择和自然遗传学机理基础上的迭代自适应概率性搜索算法，在解决非线性问题时往往表现出很好的鲁棒性、全局最优性、可并行性和高效率，具有很高的优化性能。降低切换增益的方法。由于抖振主要是由于控制器的不连续切换16项造成，因此，减小切换项的增益，便可一定程度上降低抖振幅度。2.1 滑模面 / 0,()qpsxR传 统 终 端 滑 模 面 ：其 中 ， 为 状 态 变 量 ， 常 数 ；为 正 奇 数非线性项 /qpx的引入能提高向平衡点收敛的速度，但是在系统状态接近平衡点时，非线性滑动模态的收敛速度要比线性滑动模态的收
27、敛速度慢。对此，文献1提出快速终端滑模面，在终端滑模中增加一个线性项，显著提高滑模轨迹远离原点时的收敛速度。文献2-3将快速终端滑模中的线性项以非线性项代替，进一步提升了初始段收敛速度。全局快速终端滑模面： 1/,qpsxx其 中 为 正 常 数 。文献4给出的这种全局快速终端滑模面，是为了进一步改善系统状态在平衡点附近的控制效果，使系统快速收敛。传统的积分滑模面： 12201()()()()pppsetKetKetetd在公式中， i表示系统误差项，p 为系统的相对阶；122,P为常数，满足 Hurwitz 多项式，当 p=2 时，便可以称之为 PID 滑模面。在初始误差较大时，积分会出现饱
28、和效应而引起大的超调量和较长的调节时间，甚至会导致驱动机构饱和从而使系统不稳定。172.2 对非线性滑模面的深入分析滑模控制(sliding mode control, SMC)也叫变结构控制, 其本质上是一类特殊的非线性控制,且非线性表现为控制的不连续性 . 这种控制策略与其他控制的不同之处在于系统的“ 结构”并不固定,而是可以在动态过程中,根据系统当前的状态(如偏差及其各阶导数等 )有目的地不断变化,迫使系统按照预定“滑动模态 ”的状态轨迹运动. 由于滑动模态可以进行设计且与对象参数及扰动无关,这就使得滑模控制具有快速响应、对应参数变化及扰动不灵敏、无需系统在线辨识、物理实现简单等优点.
29、滑模变结构控制是根据系统所期望的动态特性来设计系统的切换超平面，通过滑动模态控制器使系统状态从超平面之外向切换超平面收束。系统一旦到达切换超平面，控制作用将保证系统沿切换超平面到达系统原点，这一沿切换超平面向原点滑动的过程称为滑模控制。滑模控制的优点是能够克服系统的不确定性, 对干扰和未建模动态具有很强的鲁棒性。由于变结构控制系统算法简单 , 响应速度快 , 对外界噪声干扰和参数摄动具有鲁棒性，在机器人控制领域得到了广泛的应用 , 也有学者将滑模变结构方法应用于空间机器人控制。变结构控制作为非线性控制的重要方法近年来得到了广泛深入的研究 ,其中一个重要的研究分支是抑制切换振颤 ,这方面已取得了
30、不小的进展，提出了等效控制、 切换控制与模糊控制的组合模糊调整控制方法,其中等效控制用来配置极点 ,切换控制用来保证不确定外扰存在下的到达过程 ,模糊调整控制则用来提高控制性能并减少振颤 .研究18了一类非线性系统的模糊滑模变结构控制方法 ,设计了滑模控制器和 PI 控制器的组合模糊逻辑控制器,充分发挥了各控制器的优点.提出了基于有限时间机理的快速 Terminal 滑模控制方法并给出了与普通 Terminal 滑模控制性能的比较.设计了针对参数不确定与外干扰的非奇异 Teminal 滑模控制方法 ,并提出了分等级控制结构以简化控制器设计.上述这些方法在实际系统中虽然得到了有效应用，但无论是自
31、适应滑模控制还是模糊神经网络控制 ,均增加了系统复杂性与物理实现难度.显然,寻找具有良好效能并易于实现的控制 方法具有重要意义.2.3 新型滑模变结构控制的设计滑模变结构方法能快速响应输入的变换 ,而对参数变换和扰动不敏感 ,具有很好的鲁棒性 ,且物理制作简单 .但大多数采用滑模变结构方法的控制系统没采用联合滑模观测和滑模控制的思想进行鲁棒方案的设计。,滑模变结构控制逐渐引起了学者们的重视 ,其最大优点是滑动模态对加在系统上的干扰和系统的摄动具有完全的自适应性,而且系统状态一旦进入滑模运动,便快速地收敛到控制目标 ,为时滞系统、不确定性系统的鲁棒性设计提供了一种有效途径，但其最大的问题是系统控
32、制器的输出具有抖动。 为了克服抖振，作者将合适的变上限积分引入到非线性滑模设计中，提出了全新型混合滑模设计方法，解决了非线性滑模由于扰动存在的误差问题和抖振问题，提高了非线性滑模在实际控制系统应用中的动态性能。19通过深入分析，作者在传统非线性滑模面的基础上，将合适的变上限积分引入到非线性滑模设计中，预期提高非线性滑模在实际控制系统应用中的动态性能，设计出了一种新型混合滑模控制系统： 1/1230()t qpSkedkx23,其 中 为 正 常 数 ，()pq为 正 奇 数然后，经过理论分析等方法确定参数，从而确保滑动模态稳定。最后，针对特定的系统，运用 MATLAB 进行仿真，验证该系统在实
33、际滑模控制设计中的有效性。2.4 新型混合滑模控制系统的优越性全新型混合滑模控制系统具有以下性质：科学性：作者通过翻阅前瞻性的文献，对各种滑模面进行了透彻严谨的理论分析，参考了国内外不同学者对滑模面的理论及见解。作品思路清晰，分析严谨，推理缜密，具有一定可行性。先进性：关注学术热点，大胆创新，设计思路紧跟科技前沿，学以致用，将数学分析，常微分方程等理论知识巧妙的应用于实际的控制系统中，实现理论与实践的结合，并将通过数学建模及仿真模拟验证其科学性、有效性。创新性：由全新的角度，将合适的变上限积分引入到非线性滑模面中组成全新的混合型滑模面。2.5 新型混合滑模控制系统的发展前景科学发展是国家发展一
34、大要素，而控制系统是科学发展不可或缺20的工具，作者设计的全新型混合滑模面以创新的理念，完善的构思可巧妙的用于国防科技领域，飞机、火箭、机器人、磁悬浮技术等科学发展领域。作为一种全新型混合滑模控制系统，它将集高效，快速，稳定的特点于一身，亦可应用于物理、数学、化学、生物、计算机、电气化、机械等不同学术领域的控制系统中。可用于低速 PMSM 无速度传感器调速系统倾斜转弯高超声速飞行器滚动通道的自适应全局控制永磁同步电动机调速形同中的应用电液伺服控制系统中的应用在火箭姿态稳定控制系统中的应用在磁悬浮技术实现零摩擦控制中的应用结论非线性滑模具有动态响应速度快，能在有限时间内收敛到稳态的特点，但它由于
35、扰动会出现一些误差，且存在抖振现象。对于一类不确定非线性系统的滑模跟踪控制，作者提出一种猜想，即建立一种变上限积分滑模面与线性项的组合控制，这样，不仅减少了由于扰动带来的稳态误差，一定程度的克服了抖振现象，而且终端滑模动态响应速度快，能在有限的时间内收敛到稳态，跟踪精度高。经过大量研究，作者将合适的变上限积分引入到非线性滑模设计中，提出的全新型混合滑模设计方法，解决了非线性滑模由于扰动存在的误差问题和抖振问题，提高了非线性滑模在实际控制系统应用中的动态性能。21参考文献1 Shuanghe Yu,Xinghuo Yu, Zhihong Man.Robust global terminal sl
36、iding mode control of SISO nonlinear uncertain systemsC.Proceedings of the 39th IEEE Conference on Decision and Control, 2000:2198-2203.2 高为炳 .变结构控制的理论及设计方法M.北京:科学出版社,1996.3 刘金琨 ,孙富春.滑模变结构控制理论及其算法研究与进展J.控制理论与应用,24(3):407-415,2007.4 华东师范大学数学系.数学分析M.北京:高等教育出版社,2010.5 李春娟,何墉. Buck 变换器的鲁棒终端滑模控制J.自动化技术与应
37、用,2012(01):1-3,12.6 范金锁 ,张合新,孟飞,胡友涛,夏朝辉.基于反演高阶滑模的飞行器最优末制导律J.中国惯性技术学报,2012(01):29-33.7 宋荣荣 .单电磁铁悬浮系统的指数趋近律滑模控制J.重庆理工大学学报(自然科学),2012(01):11-16.8 Shuanghe Yu,Xinghuo Yu, Zhihong Man.A fuzzy neural network approximator with fast terminal sliding mode and its applicationsJ.Fuzzy Sets and Systems,148:498-
38、486,2004.9 王新华 ,陈增强,袁著祉.全程快速非线性跟踪-微分器J.控制理论与应用,20(6):875-878,2003.2210 史永丽 ,侯朝桢.改进的非线性跟踪微分器设计J.控制与决策,23(6):647-650,2008.11 王红梅 ,张明路,张小俊,孟广柱.基于非线性干扰补偿的倒立摆反演终端滑模控制J.河北工业大学学报,2012(02):5-9.12 Michael Defoort,Thierry Floquet,Annemarie Kokosy,Wilfrid perru- quetti.A novel higher order sliding mode control
39、 schemeJ.Systems and Control Letters,(8):102-108,2009.13 蒲明 ,吴庆宪,姜长生,程路.新型快速 Terminal 滑模及其在近空间飞行器上的应用J.航空学报,32(7):1283-1291,2011.14 郑雪梅 ,李琳,郑剑飞,冯勇.快速非奇异终端滑模在混沌系统中的应用J.控制工程,17(1):64-67,2010.15 Nurkan Yagiz,Yuksel Hacioglu.Robust control of a spatial robot using fuzzy slidingmodesJ.Mathematial and Computer Modelling, 49(1-2): 114-127,2009.16 F.Nollet,T.Floquet,W.Perruquetti.Observer-based second order sliding mode control laws for stepper motorsJ.Control Engineering Practice, 16:429-443,2008.17杨普，张曾科.滑模变结构控制系统的抖振控制J.清华大学学报(自然科学版),45(1):93-95,2005.
