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shenguoyang

铜虫 (初入文坛)

[求助] 滑模变结构控制5个疑问 已有3人参与

1.滑模控制为什么只有在滑动阶段有鲁棒性,而趋近段没有?
2.抖振是不是表现在控制输入的高频振荡,而执行器响应不了这高频,抖振还有哪些危害?
3.等效滑膜控制的控制输入分为等效控制和切换控制,我看书上切换控制是直接写出来的,根据ss‘<0
4.我现在要做的是机械手的控制,用滑模变结构做,用哪种滑模变结构做好点?
5、pid控制和滑膜控制相比,不需要模型,也有鲁棒性,有什么优势
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msz820110

铁虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

shenguoyang: 回帖置顶 2015-06-29 21:26:46
1.滑模控制为什么只有在滑动阶段有鲁棒性,而趋近段没有?
答:读书要仔细,高为炳书是说滑动阶段有完全鲁棒性。多“完全”二字,意思大不一样。趋近阶段也有鲁棒性,而没有完全鲁棒性。如果没有鲁棒性,根本不能收敛或稳定不是吗?

2.抖振是不是表现在控制输入的高频振荡,而执行器响应不了这高频,抖振还有哪些危害?
答:控制高频振荡是抖振,被控轨迹高频振荡难道不是抖振?执行器响应不了高频是问题,被控对象不平滑难道不是问题?试想你坐拖拉机不舒服,不就是因为抖来抖去嘛。

3.等效滑膜控制的控制输入分为等效控制和切换控制,我看书上切换控制是直接写出来的,根据ss‘<0
答:是滑模,不是滑膜。您打算学医呢。
ss‘<0是滑模面的到达条件。趋近律的选择就要满足该到达条件。熟悉了,直接写就是了。
ss‘<0的本质实际上仍然是李氏稳定性理论,是其在滑模领域的一种习惯表达。

4.我现在要做的是机械手的控制,用滑模变结构做,用哪种滑模变结构做好点?
答:滑模那么多,都不错。可以参考刘金琨的书或者那篇著名的综述,自己选。

5、pid控制和滑膜控制相比,不需要模型,也有鲁棒性,有什么优势
答:不需要模型,不精准(至少理论上不精确)。具有盲目性。但PID不需要模型,在工程中,精度要求不高、变化并不大的情况下,确实很好用。
而所有基于模型的方法,至少是基于不精确模型的方法,他的稳定性,鲁棒性都可以从理论上得到保证。这是PID办不到的。PID设计更多凭经验数据。可试想PID遭遇负载大突变的情况。
8楼2015-06-29 08:48:18
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msz820110

铁虫 (小有名气)

这些书,这些论文,给出了一种选择,一种方法。大部分读者,天真地觉得必须这样选择,差一点都走火入魔,进了邪道。

那是因为他们读书没有动脑筋。只看结论,拿着用。不想想这些设计背后的原因。
13楼2015-06-30 09:09:42
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msz820110

铁虫 (小有名气)

引用回帖:
11楼: Originally posted by shenguoyang at 2015-06-29 21:24:33
我觉得绝对做不到,在滑动阶段只要s=0,时域的解跟模型参数无关,只与自己设定的c有关,而趋近段ss‘<0这个方程与模型有关,由于模型误差和干扰的存在就没有办法完全鲁棒。
求指导...

1. 为什么s=0阶段,就跟模型参数无关?具有完全鲁棒性??先想想,别急。想想这个原理是什么。每个人都知道这个结论,但想清楚这个思路的很少。想清楚了,你会发现,滑模控制最重要的是思路,原则,什么滑模面,什么等效控制,什么趋近控制,你都可以随心所欲的选择,原来世界那么大,天高任鸟飞,你以前都被所谓的滑模书、滑模论文,这些框框条条限制得动都不能动。其实根本没有必要。
2. 趋近控制是什么?目的?可以怎么设计。小学生就经常被问:为什么。你到了院士阶段,也是这个方法,问自己为什么。这里趋近律这么设计得目的是为什么?我换一个趋近律行不行?好处是?缺点是?
12楼2015-06-30 09:07:37
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Hongtan

木虫 (著名写手)

引用回帖:
6楼: Originally posted by shenguoyang at 2015-06-18 21:46:45
这样的话也就是说pid控制对模型的精度要求不高,控制精度也高,又有鲁棒性,那不是比滑膜控制更实用...

pid发不了文章,博士毕不了业,最后你会痛恨死pid的。所以pid适合硕士生玩。
15楼2015-07-02 09:04:02
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msz820110

铁虫 (小有名气)

引用回帖:
14楼: Originally posted by Hongtan at 2015-07-02 09:01:49
积分滑模,从初始状态开始,就保持在滑动面上,此时是不是可以呢?...

不是某种滑模可以,某种滑模不可以。而是:如果你能完全抵消不确定和外扰动,它就算具有完全鲁棒性。

你说的积分滑模,一开始就在滑模面上,但能在以后的时刻保持在滑模面上吗?表面上看,如果能,就具有完全鲁棒性。深层次想想,那怎么才能一直保持在滑模面上呢?那就要靠等效控制,将所有不确定和外干扰给抵消了,才能保持在上面。所以实际上,不是滑模种类的问题,仍然是是否可以精确抵消的问题。
16楼2015-07-03 16:00:58
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Hongtan

木虫 (著名写手)

引用回帖:
16楼: Originally posted by msz820110 at 2015-07-03 16:00:58
不是某种滑模可以,某种滑模不可以。而是:如果你能完全抵消不确定和外扰动,它就算具有完全鲁棒性。

你说的积分滑模,一开始就在滑模面上,但能在以后的时刻保持在滑模面上吗?表面上看,如果能,就具有完全鲁 ...

正解,不过对不确定和干扰来说,它们不可能被抵消,只能被压制,这就是滑模控制器的作用。
17楼2015-07-03 16:26:42
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DocBee

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
1.观察系统在滑动面上的方程,可以发现在滑动模态,系统方程与干扰无关,亦即此时系统对干扰有强鲁棒性。而在趋近段,无此性质,即存在干扰使得可达性不成立。
2.抖振及其产生的危害,任意一本滑模变结构的书籍均有介绍。
3.你的问题是?
4.不清楚。
5.你都说了,PID对模型的精确性要求不高,但滑模对模型还是有一定的要求的。
6.若ss'<0成立,实际上表明,最后一定会存在s=0. 这个就是滑模面。
3楼2015-06-18 00:56:40
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msz820110

铁虫 (小有名气)

另:关于高为炳书所说完全鲁棒性,我很不赞同。尽管他是院士,但我认为

1. 这是一种极端情况下的理想性能。看高为炳书的推导,必须获得不确定或扰动的精确抵消,才能实现完全鲁棒性。但实际中,怎么可能获得精确估计?

2. 如果可以获得精确估计,那么完全鲁棒性也不是滑模独有的,而是任何一种控制方法都具备的性质。

欢迎大家讨论。
9楼2015-06-29 08:51:58
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msz820110

铁虫 (小有名气)

留给楼主的思考题:

为什么说滑动阶段有完全鲁棒性,而趋近阶段没有?

如果要趋近阶段有完全鲁棒性,有办法吗?还是绝对做不到?为什么?
10楼2015-06-29 08:58:47
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shenguoyang

铜虫 (初入文坛)

引用回帖:
10楼: Originally posted by msz820110 at 2015-06-29 08:58:47
留给楼主的思考题:

为什么说滑动阶段有完全鲁棒性,而趋近阶段没有?

如果要趋近阶段有完全鲁棒性,有办法吗?还是绝对做不到?为什么?

我觉得绝对做不到,在滑动阶段只要s=0,时域的解跟模型参数无关,只与自己设定的c有关,而趋近段ss‘<0这个方程与模型有关,由于模型误差和干扰的存在就没有办法完全鲁棒。
求指导
11楼2015-06-29 21:24:33
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Hongtan

木虫 (著名写手)

引用回帖:
10楼: Originally posted by msz820110 at 2015-06-29 08:58:47
留给楼主的思考题:

为什么说滑动阶段有完全鲁棒性,而趋近阶段没有?

如果要趋近阶段有完全鲁棒性,有办法吗?还是绝对做不到?为什么?

积分滑模,从初始状态开始,就保持在滑动面上,此时是不是可以呢?
14楼2015-07-02 09:01:49
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普通回帖

shenguoyang

铜虫 (初入文坛)

再加个问题
滑膜控制的3个条件中的前两个 即滑动模态存在和可达性   这两个条件只要满足ss'<0时,都满足了,对吧?
2楼2015-06-17 15:31:45
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shenguoyang

铜虫 (初入文坛)

引用回帖:
3楼: Originally posted by DocBee at 2015-06-18 00:56:40
1.观察系统在滑动面上的方程,可以发现在滑动模态,系统方程与干扰无关,亦即此时系统对干扰有强鲁棒性。而在趋近段,无此性质,即存在干扰使得可达性不成立。
2.抖振及其产生的危害,任意一本滑模变结构的书籍均有 ...

第5问,pid为什么精度会不高呢,最后误差不是为0的吗,还是说轨迹动态的时候pid控制跟踪不上
4楼2015-06-18 15:20:17
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DocBee

金虫 (小有名气)

引用回帖:
4楼: Originally posted by shenguoyang at 2015-06-18 15:20:17
第5问,pid为什么精度会不高呢,最后误差不是为0的吗,还是说轨迹动态的时候pid控制跟踪不上...

是对模型的精度要求不高。而不是控制精度不高。
5楼2015-06-18 20:33:39
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shenguoyang

铜虫 (初入文坛)

引用回帖:
5楼: Originally posted by DocBee at 2015-06-18 20:33:39
是对模型的精度要求不高。而不是控制精度不高。...

这样的话也就是说pid控制对模型的精度要求不高,控制精度也高,又有鲁棒性,那不是比滑膜控制更实用
6楼2015-06-18 21:46:45
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DocBee

金虫 (小有名气)

引用回帖:
6楼: Originally posted by shenguoyang at 2015-06-18 21:46:45
这样的话也就是说pid控制对模型的精度要求不高,控制精度也高,又有鲁棒性,那不是比滑膜控制更实用...

工程应用中,95%的控制都是PID控制。
但是PID的鲁棒性没有滑模控制强。
7楼2015-06-19 15:01:48
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