异步模态积分滑模控制器

可滞后的切换增益

控制器切换可滞后于子系统，并保证正性、稳定性和L1性能。

Youfang, Wang · 陈武华 · 卢小梅

Nonlinear Dynamics 2024

技术优势

切换滞后也能稳定

通过共生分段时变Lyapunov函数设计切换增益，在凸优化框架下求解，保证异步切换下的稳定性。

滑模面一开始就到达

设计的非线性不连续部分确保积分滑模面连续且从一开始就被到达，消除到达阶段，全程保持滑模运动的鲁棒性。

L1性能有保证

线性控制部分结合切换增益设计，使系统满足L1性能指标，对外部扰动有规定水平的抑制能力。

应用场景

• 机器人协同控制：多机器人协作中切换时延常导致失稳，该控制器允许滞后切换并保证性能。
• 工业机器人控制：工业机器人参数切换时控制器更新可能滞后，该方法在保持稳定性的同时简化实现。
• 机械系统控制：机械系统模式切换易产生异步，该算法确保正性和L1性能，增强可靠性。
• 化工过程控制：化工过程状态必须保持非负，该控制器在切换异步下仍保证正性，适合安全关键场景。