一种快速收敛的固定时间非奇异终端滑模控制方法

摘要

针对一类具有匹配不确定性和扰动的二阶非线性系统,设计了一种具有快速固定时间收敛特性的非奇异终端滑模控制方法.首先,基于固定时间稳定性理论,提出了一种新型的固定时间稳定系统;然后,基于此固定时间稳定系统,设计了快速收敛的固定时间非奇异终端滑模,并给出了其收敛时间上界.与传统有限时间收敛滑模相比,所设计固定滑模的收敛时间与系统初始系统状态无关,可以预先通过设计参数进行设置;此外,所提出的控制方案在收敛速度上优于现有典型固定时间滑模方法,并且以较低的控制能量获得更好的控制性能.应用于单级倒立摆跟踪和飞行器末制导问题,验证了所提出控制方法的有效性和优越性.