Ślizgowe sterowanie wykorzystujące niestacjonarne powierchnie przełączeń

• Autorzy: Bartoszewicz A.

Warianty tytułu

EN

Sliding mode control systems with time-varying switching surfaces

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W rozprawie przedstawiono wyniki badań dotyczących zastosowania ruchomych powierzchni przełączeń w układach ślizgowego sterowania ciągłymi oraz dyskretnymi obiektami dynamicznymi. W pierwszej części rozprawy pokazano, że zastosowanie ruchomych prostych przełączeń do sterowania ciągłym obiektem dynamicznym drugiego rzędu pozwala wyeliminować fazę osiągania ruchu ślizgowego i w rezultacie umożliwia uzyskanie niewrażliwości układu na stosunkowo szeroką klasę zakłóceń zewnętrznych i niedokładności modelu sterowanego obiektu już od samego początku procesu regulacji. Dokładniej omówiono dwa rodzaje ruchomych prostych przełączeń — linie poruszające się ruchem jednostajnym oraz jednostajnie opóźnionym. Wykazano, że ruchome proste przełączeń mogą być zastosowane w układzie napędowym o zmiennej strukturze, którego zadaniem jest regulacja położenia wału obcowzbudnego silnika prądu stałego. Następnie zaproponowano zastąpienie omawianych prostych przełączeń ruchomymi krzywymi ślizgowymi oraz pokazano, że zastosowanie takich krzywych pozwala wyeliminować fazę osiągania ruchu ślizgowego i zapewnia uzyskanie zbieżności uchybu regulacji do zera w skończonym czasie. Zaproponowano kilka metod projektowania ruchomych krzywych ślizgowych. Metody te umożliwiają uzyskanie dobrych właściwości dynamicznych sterowanego procesu przy spełnieniu ograniczenia sygnału wejściowego lub ograniczenia szybkości zmian sygnału wyjściowego obiektu sterowania. Druga część rozprawy poświęcona jest analizie pewnego szczególnego sposobu projektowania układów quasi-ślizgowego sterowania dyskretnym, liniowym, stacjonarnym obiektem dynamicznym. Sposób ten określa się najczęściej jako metodę wykorzystującą tzw. regułę osiągania trybu quasi-ślizgowego. W rozprawie zaproponowano dwa nowe algorytmy sterowania tego typu. Algorytmy te — przy mniejszych kosztach sterowania — zapewniają lepszą odporność układu, szybsze zanikanie procesów przejściowych i większą dokładność statyczną niż podobne strategie wcześniej proponowane w literaturze.

EN

This thesis considers the application of time-varying switching surfaces in continuous and discrete-time sliding mode control systems. Two different issues are investigated. In the first part of the thesis the control of the second order, nonlinear and time-varying plant is studied. It is shown that the application of the time varying straight switching lines to the control of such a plant helps to eliminate the reaching phase. Consequently, it is possible to achieve complete insensitivity of the system to a relatively broad class of disturbances and model uncertainties from the very beginning of the control process. Two types of straight switching lines are described — the lines which perform uniform and uniformly retarded motion. It is also shown that the time-varying straight switching lines can be successfully applied to the dc motor position control. Furthermore, time-varying switching curves are introduced, and it is shown that the application of the curves enables to achieve finite time error convergence and maintain the system insensitivity from the very beginning of its motion. Specific procedures to design the curves are proposed. In the second part of the thesis, an approach to the discrete time quasi-sliding mode control of the n-th order, linear, time-invariant plant is considered. Two novel control strategies, motivated by the reaching law approach, are proposed. The strategies, when compared with previously published results, guarantee better robustness, faster error convergence and improved steady state accuracy of the system. Furthermore, better performance of the strategies is achieved using essentially reduced control effort.

Słowa kluczowe

PL

ślizgowe sterowanie; układ quasi-ślizgowy

EN

sliding control; quasi-sliding system

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2000
• Tom: Z. 277
• Strony: 3--155
• Opis fizyczny: Bibliogr. 203 poz.

Twórcy

autor

Bartoszewicz A.

• Instytut Automatyki, Politechnika Łódzka,