積分滑動模式控制

積分滑動模式控制(integral sliding mode control)簡稱ISMC,是1996年由V. Utkin和J. Shi提出,根據滑動模式控制調整後的控制方式,屬於自動控制理論中的非線性控制

滑動模式控制的原理是將動態系統狀態空間分為幾個不同的區域,先讓系統的狀態移動到各區域之間的邊界(滑動曲面),之後再讓系統狀態沿着滑動曲面回到原點(滑動模式),以此方式來控制系統狀態。

在積分滑動模式控制中,系統的軌跡永遠會從滑動曲面上開始[1],因此沒有傳統滑動模式會有的到達相(reaching phase)問題,在整個狀態空間也會有較佳的強健性。而積分滑動模式時,狀態維度和狀態空間的維度相同(例如狀態空間二維,積分滑動模式也是二維),不像傳統的滑動模式下,滑動模式時系統維度和狀態空間下的維度不同的情形。

控制架構

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針對系統  ,   是有界的不確定量。

Mathews和DeCarlo[2]建議可以選擇以下的積分滑動表面

 

此情形下存在不連續的滑動模式控制器可以補償不確定量 

Utkin和Shi[3]指出,若可以確保  ,就不會有到達相(reaching phase,指系統狀態進到滑動曲面前的階段)。

參考資料

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  1. ^ Integral Sliding Mode Control - Springer[永久失效連結]
  2. ^ G.P. Matthews, R.A. DeCarlo, Decentralized tracking for a class of interconnected nonlinear systems using variable structure control. Automatica 24, 187–193 (1988)
  3. ^ V.I. Utkin, J. Shi, Integral sliding mode in systems operating under uncertainty conditions, in Proceedings of the 35th IEEE-CDC, Kobe, Japan, 1996
  • Yugang Niua, Daniel. W. C. Ho, and James Lam, Robust integral sliding mode control for uncertain stochastic systems with time-varying delay. [1] Archive.is存檔,存檔日期2013-02-01
  • Christopher Edwards, Sarah K. Spurgeon, Sliding mode control: theory and applications, CRC Press, 1998, ISBN, 0-7484-0601-8.