多输入多输出终端滑模控制器

数据驱动免建模

该控制器仅利用高速列车的输入输出数据，结合终端滑模与新型双曲趋近律，无需精确动力学模型即可实现快速收敛与扰动抑制。

周靓 · 李中奇 · 杨辉 · 谭畅 · 付雅婷

IEEE Transactions on Automation Science and Engineering 2024

参数信息

速度跟踪误差

-0.112 km/h

控制力

-51 kN

加速度

-0.952 m/s²

技术优势

无需精确模型

控制器仅利用系统输入输出数据，避免了对动车组精确动力学模型的依赖。

收敛快

通过引入离散终端滑模函数和新型双曲趋近律，同时实现快速收敛与抑制抖振。

抗扰动

仿真对比结果表明，该方法在存在扰动时仍保持鲁棒。

应用场景

• 高速列车运行控制：用于高速列车速度跟踪控制，无需精确动力学模型，降低调试难度。
• 工业伺服系统：替换传统基于模型的控制策略，减少系统辨识工作量。
• 无人系统轨迹跟踪：利用数据驱动方法实现轨迹跟踪，适用于环境扰动大的场景。
• 机器人运动控制：无需精确动力学模型，可快速部署到机器人运动控制。