幂次障碍滑模控制器

无界扰动也锁定

用双幂次屏障函数快速补偿扰动估计误差，无需扰界先验知识即可将滑模变量收敛到预定邻域。

Hu, Jintao · 吴云洁 · 苏善伟

ISA Transactions 2025

技术优势

无需扰动上界

扰动观测器结合屏障函数，不要求扰动的上界或其导数的先验知识，简化了控制器设计。

避免增益过估计

单幂次屏障函数滑模控制根据扰动估计误差自动调节，防止增益过大，减少抖振。

快速补偿突变扰动

在突变扰动下能快速补偿扰动估计误差，缩短响应时间。

收敛域更小

双幂次屏障函数滑模控制结合两种幂次，无论扰动估计误差大小，均能获得更小的收敛区域。

应用场景

• 空中加油对接控制：在风扰下精确对接，无需重新整定扰动上界。
• 低空飞行器抗扰控制：对突变阵风等扰动快速响应，增强低空飞行鲁棒性。
• 飞行器姿态控制：补偿多操纵面扰动，保证姿态跟踪精度。
• 机器人鲁棒控制：无需扰动上界即可实现鲁棒滑模控制，简化机器人控制器设计。
• 无人机编队控制：抵抗编队飞行中的扰动，保持队形稳定。