采用改进快速变幂次趋近律的滑模控制方法

针对基于传统幂次趋近律的滑模控制方法在使用中抖振现象突出、趋近速度慢、时间长等问题，提出一种改进快速变幂次趋近律的滑模控制方法。首先，采用快速双幂次趋近律并加以改进，在原快速双幂次趋近律的基础上加入变指数项，使系统状态在不同趋近阶段中针对性地调节速度，大大地提高了系统动态响应过程的趋近速度，限制了抖振现象的产生，同时具有有限时间收敛性。对改进后的快速变幂次趋近律的数值分析结果表明：当系统状态的绝对值小于1时，系统相当于快速幂次趋近律，系统可平滑进入滑模段，消除抖振；当系统状态的绝对值大于等于1时，又相当于快速双幂次趋近律，系统的动态响应速度有所提高，趋近时间缩短。然后，将改进的快速变幂次趋近律用于滑模控制中，构成改进快速变幂次趋近律的滑模控制方法。采用所提滑模控制方法对履带机器人轨迹进行跟踪控制，实验结果表明：与几种基于传统的幂次趋近律控制方法相比，所提控制系统在趋近平衡零点时几乎无抖振现象的产生，具备更优的性能，且收敛时间最短，最短时间仅为其他方法的69.4%。