一类具有输入约束的二阶非线性系统滑模控制研究.docx

摘要：在控制领域，由于执行机构的限制，只能提供有限的控制能量，很容易产生控制输入受限的问题，过大的控制规律难以实现，该问题在某种程度上将影响控制系统的稳定性和控制性能，甚至导致整个控制系统不稳定。本设计的主要目的就是以一类具有输入约束的二阶非线性系统为研究对象，利用滑模控制，设计控制器最终实现对期望参考信号的跟踪，并且跟踪误差趋于零，并利用Lyapunov稳定性理论分析其闭环稳定性，最后在Matlab环境下搭建Simulink平台，实现对具有输入约束的二阶非线性系统模型的仿真，通过改变参数对比仿真结果，总结普遍规律和改善控制。

关键词：输入约束；二阶非线性系统；Lyapunov稳定性理论；Matlab仿真

目录

摘要

ABSTRACT

1. 绪论-1

1.1 研究的背景与意义-1

1. 2 研究的现状-1

1.3 本文的主要工作-2

2. 基础理论-4

2.1 李雅普诺夫稳定性-4

2.1.1 简介-4

2.1.2  李雅普诺夫稳定性原理-4

2.1.3  李雅普诺夫意义下的稳定性-4

2.2 滑模控制-6

2.2.1 滑模控制的原理-6

2. 2.2 滑模控制的特点-6

2.2.3 滑模控制的方法-7

2.3  S函数-7

2.3.1 简介-7

2.3.2 特点-7

2.3.3 程序设计原则-8

2.3.4 代码编写-8

2.4 自适应控制-11

2.4.1 简介-11

2.4.2 特点-11

2.4.3 应用-11

2.5 控制输入饱和问题-12

2.5.1 问题概述-12

2.5.2 解决方法-12

2.6非线性系统-12

2.6.1 简介-12

2.6.2 应用-12

3. 控制器设计与稳定性分析-13

3.1控制器设计-13

3.2稳定性分析-15

4. 模拟仿真-16

4.1  simulink仿真-16

4.1.1 简介-16

4.1.2 特点-17

4.1.3 各模块简介-17

4.2 实例-19

4.3 实例对比与总结-24

5. 总结与展望-27

5.1 本文的主要工作-27

5.2 本设计的不足与展望-27

参考文献-28

致谢-29

附录-30