Advances in Discrete-Time-Sliding-Mode-Control-Theory-and-Applic...

### 关于《离散时间滑模控制理论与应用》的知识点概述 #### 一、离散时间滑模控制（Discrete-Time Sliding Mode Control）简介 离散时间滑模控制是一种高级控制策略，广泛应用于非线性系统的控制领域。该方法结合了离散时间系统的特点与滑模控制的优势，能够在有限时间内将系统的状态驱动到预定的滑模面上，并保持在该面上运动，从而实现系统的稳定控制。相比于传统的连续时间滑模控制，离散时间滑模控制更适合于数字控制器的应用，能够更好地适应现代控制系统的需求。 #### 二、离散时间滑模控制的基本原理 离散时间滑模控制的核心在于设计一个适当的滑模面函数，使得系统能够在有限的时间内达到并维持在这个滑模面上。一旦系统进入滑模面，就能确保系统的稳定性及性能指标满足设计要求。为了实现这一点，需要解决的关键问题包括： 1. **滑模面的设计**：选择合适的滑模面函数，确保系统能够快速且准确地趋近于滑模面。 2. **控制律的设计**：基于所选的滑模面函数，设计合适的控制律来驱动系统向滑模面逼近。 3. **抖振的抑制**：滑模控制的一个固有问题是抖振现象，即系统在滑模面上的高频振荡。因此，如何有效地抑制抖振成为了研究中的一个重要课题。 #### 三、离散时间滑模控制的特性与优势 1. **鲁棒性强**：离散时间滑模控制具有良好的抗干扰能力，即使在存在模型不确定性和外部扰动的情况下，也能够保持系统的稳定。 2. **适用范围广**：适用于多种类型的非线性系统，包括机械系统、电力系统等。 3. **易于数字化实现**：特别适合于数字控制系统的应用，可以利用现代计算机技术进行高效实现。 4. **控制性能优异**：能够在较短的时间内将系统状态调整到期望的状态，提高系统的响应速度和精度。 #### 四、离散时间滑模控制的应用领域 1. **机器人控制**：在机器人运动控制中，通过精确的滑模控制算法可以实现机器人的高精度定位和轨迹跟踪。 2. **电力电子系统**：在电力转换器、电机驱动等领域，滑模控制能够有效应对负载变化和电源波动，提高系统的稳定性和效率。 3. **航空航天系统**：对于飞行器姿态控制、导航系统等高精度要求的应用场景，离散时间滑模控制可以提供稳定的控制效果。 4. **过程控制**：在化工过程控制、环境控制系统中，通过滑模控制可以实现对复杂动态系统的有效管理。 #### 五、本书的主要贡献与特点 《离散时间滑模控制理论与应用》由Ahmadreza Argha、Steven Su、Li Li、Hung Tan Nguyen 和 Branko George Celler 共同编写，是CRC Press出版社出版的一部经典著作。本书全面深入地探讨了离散时间滑模控制的理论基础、关键技术以及实际应用案例，对于从事该领域的研究人员和工程师来说是一本非常有价值的参考书。书中不仅涵盖了最新的研究成果和技术进展，还提供了丰富的实例分析，帮助读者更好地理解和掌握离散时间滑模控制的核心概念和技术要点。 《离散时间滑模控制理论与应用》是一本系统介绍离散时间滑模控制理论及其应用的经典著作，对于推动控制科学的发展具有重要意义。通过阅读本书，不仅可以深入了解离散时间滑模控制的基本原理和技术细节，还能获得宝贵的实践经验和创新灵感。