Sliding Mode Controller (Reaching Law)

系统控制器处于滑动模式，可以选择滑动平面上的冲击速度的函数。

类型: SubSystem

图书馆中的路径:

/Control Systems/Sliding Mode/Sliding Mode Controller (Reaching Law)

资料描述

座 Sliding Mode Controller (Reaching Law) 在滑动模式下实现系统控制器，选择由微分方程描述的非线性系统对滑动平面的影响速度的函数 . 选择滑动平面上的撞击速度的函数的能力允许有效控制轨迹点到滑动平面的运动过程。

该装置可以在以下模式下运行:

规管模式
追踪模式

公式使用以下表示法:

-系数矩阵;
-滑动平面（切换）;
-滑动平面上的撞击速度的函数。

该块允许您设置滑动平面的参数和击中它的速度函数。这些能力提供了在不断变化的外部条件下为特定管理目的定制特定系统的控制法则的能力。

港口

输入

# x — 系统状态
矢量

Details

系统的状态。定义为矢量，矢量的长度应等于状态数。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

# f(x) — 系统动力学
`向量

Details

函数，描述系统的动态。它被定义为一个矢量，矢量的长度应等于状态数。

该函数可由微分方程得出。

数据类型	`Float64`.
复数支持	无

# g(x) — 输入影响
`向量

Details

描述输入影响因素的函数。定义为大小为的矩阵，其中是状态数，是输入影响数。

该函数可由微分方程得出。

数据类型	`Float64`.
复数支持	无

# x.ref — 指定轨迹
矢量

Details

系统在跟踪模式下的运动轨迹。它们以矢量形式指定，矢量的长度应等于状态数。

在控制模式下，应向该端口提供一个元素为零的矢量。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

# x.ref.dot — 给定轨迹的导数
矢量

Details

系统在跟踪模式下移动轨迹的导数。它们被定义为一个矢量，矢量的长度应等于状态数。

在控制模式下，应向该端口提供一个元素为零的矢量。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

输出

# u — 控制行动
矢量

Details

以矢量形式计算的控制操作，其长度等于输入操作的数量。

数据类型	`Float64`.
复数支持	无

# s(x) — 坐标
矢量

Details

系统在滑动模式下的坐标向量，其长度等于输入动作的个数。

数据类型	`Float64`.
复数支持	无

参数

主

# Switching Function — 运行方式
Regulation Mode | Tracking Mode

Details

设备的运行模式：

调节模式"--调节模式；如果希望系统在给定点达到稳定状态，且系统的所有状态都等于零，则使用该模式。
跟踪模式"--跟踪模式；如果希望系统按照给定轨迹运行，则使用该模式。 .

值	`Regulation Mode` \| `Tracking Mode`
默认值	`Regulation Mode`
程序使用名称	`Mode`
可调谐	无
可计算	是

滑动面参数

# Sliding Coefficients Matrix (C) — 系数矩阵

Details

定义滑动超平面的系数矩阵。定义为矩阵 by ，其中是状态数，是输入动作数。

默认值	`1.0`
程序使用名称	`SlidingMatrix`
可调谐	无
可计算	是

达到规律

# Reaching Law — 滑动面命中率的函数
Constant Rate | Exponential | Power Rate

Details

函数，用于确定轨迹点撞击滑动面（切换）的速度。可使用以下函数：

Constant Rate - 线性函数，。

该函数可确保轨迹点的均匀移动。
Exponential - 多项式函数，。

与线性函数相比，该函数在牵引点偏离滑动平面较大的情况下，提供更快的牵引点命中速度。
Power Rate - 阶跃函数，。

当轨迹点偏离滑动平面较大时，该函数可提供较快的轨迹点命中率，但当轨迹点接近滑动平面时，命中率会降低。这样可以减少控制动作的高频振荡，提高收敛性。

公式中使用了以下符号：

- 到达 -th 控制动作的系数，由参数 Reaching Rate (Eta) 决定；
- -th 控制作用的边界层，由参数 Select Boundary Layer: 定义；
- 缩放 -th 变量控制效果的系数；
- 度指数，由参数 Power Rate Exponent (Alpha) 确定。

值	`Constant Rate` \| `Exponential` \| `Power Rate`
默认值	`Constant Rate`
程序使用名称	`ReachingLaw`
可调谐	无
可计算	是

边界层

# Select Boundary Layer: — 附面层
Sign | Relay | Hyperbolic Tangent | Saturation

Details

描述边界层的函数。可使用以下函数：

Sign - 函数 sgn, .

选择该函数时，-1 和 1 之间的切换是有间隙的。
Relay - 迟滞，。
Hyperbolic Tangent - 双曲切线，。
Saturation - 饱和度、 .

该函数通过在边界层内的 -1 和 1 之间平滑切换，减少控制作用的高频振荡。

在公式中是由参数 Phi 定义的边界层宽度。

值	`Sign` \| `Relay` \| `Hyperbolic Tangent` \| `Saturation`
默认值	`Sign`
程序使用名称	`BoundaryLayer`
可调谐	无
可计算	是

达到法律参数

# Reaching Rate (Eta) — 达标率

Details

表示轨迹点接近滑动（切换）平面速度的系数。它可以是一个正标量，也可以是一个正数矢量，矢量的长度应等于控制操作的次数。

设置较大的系数值可加快到达滑动平面的速度，但同时也会增加实现控制所需的能耗。

默认值	`0.01`
程序使用名称	`Eta`
可调谐	无
可计算	是