简单的滑模控制案例与matlab实现

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简单的滑模控制案例与matlab实现

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该文存在几点问题,某些变量省略,导致学习的人对其模糊不清;对正弦曲线不能很好的跟踪。故修正如下。

电机模型

控制器代码

function [sys,x0,str,ts] = angle(t, x, u, flag)
switch flag,
  case 0,
    [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes;  % 调用初始化子函数
  case 1,
    sys=[];
  case 2,
    sys=[];
  case 3,
    sys=mdlOutputs(t,x,u);    %计算输出子函数
  case 4,
    sys=[];   %计算下一仿真时刻子函数
  case 9,
    sys=[];    %终止仿真子函数
  otherwise
    DAStudio.error('Simulink:blocks:unhandledFlag', num2str(flag));
 
end
 
function [sys,x0,str,ts,simStateCompliance]=mdlInitializeSizes   %初始化子函数
 
sizes = simsizes;
 
sizes.NumContStates  = 0;  %连续状态变量个数
sizes.NumDiscStates  = 0;  %离散状态变量个数
sizes.NumOutputs     = 1;  %输出变量个数
sizes.NumInputs      = 4;   %输入变量个数
sizes.DirFeedthrough = 1;   %输入信号是否在输出端出现
sizes.NumSampleTimes = 0;   % at least one sample time is needed
 
sys = simsizes(sizes);
x0  = [];   %初始值
str = [];   
ts  = [];   %[0 0]用于连续系统,[-1 0]表示继承其前的采样时间设置
simStateCompliance = 'UnknownSimState';
 
function sys=mdlOutputs(t,x,u)   %计算输出子函数
 
J = 2;
thd = u(1);    %目标角位置
th = u(2);     %实际角位置
dth = u(3);    %实际角速度
dthd = u(4);    %目标角速度

e = th - thd;    %角位置跟踪误差 e=θ-θd
de = dth - dthd;        %角速度跟踪误差 e'= θ'-θ'd = θ'- 0 = θ'
c = 10;          %滑模面函数的系数 c ,决定收敛速度
s = c*e + de;
xite = 1.1;      % ε , ( ε>0 )
  
k = 10;           % k , ( k>0 )
ut = J*(-c*de-1/J*(k*s+xite*sign(s)));
sys(1) = ut;

电机模型代码

function [sys,x0,str,ts] = plant(t, x, u, flag)
switch flag,
  case 0,
    [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes;  % 调用初始化子函数
  case 1,
    sys=mdlDerivatives(t,x,u);   %调用计算微分子函数
  case 2,
    sys=[];
  case 3,
    sys=mdlOutputs(t,x,u);    %计算输出子函数
  case 4,
    sys=[];   %计算下一仿真时刻子函数
  case 9,
    sys=[];    %终止仿真子函数
  otherwise
    DAStudio.error('Simulink:blocks:unhandledFlag', num2str(flag));
 
end
 
function [sys,x0,str,ts,simStateCompliance]=mdlInitializeSizes   %初始化子函数
 
sizes = simsizes;
 
sizes.NumContStates  = 2;  %连续状态变量个数
sizes.NumDiscStates  = 0;  %离散状态变量个数
sizes.NumOutputs     = 2;  %输出变量个数
sizes.NumInputs      = 1;   %输入变量个数
sizes.DirFeedthrough = 0;   %输入信号是否在输出端出现
sizes.NumSampleTimes = 1;   % at least one sample time is needed
 
sys = simsizes(sizes);
x0  = [0, 0];   %初始值
str = [];   
ts  = [0 0];   %[0 0]用于连续系统,[-1 0]表示继承其前的采样时间设置
simStateCompliance = 'UnknownSimState';
 
function sys = mdlDerivatives(t, x, u)    %计算微分子函数
J = 2;
dt = sin(t);
ut = u(1);
sys(1) = x(2);
sys(2) = 1/J*(ut+dt);
 
function sys=mdlOutputs(t,x,u)   %计算输出子函数
sys(1) = x(1);
sys(2) = x(2);

simulink模型与仿真结果

简单的滑模控制案例与matlab实现_第1张图片
简单的滑模控制案例与matlab实现_第2张图片
黄色曲线为目标角位置,蓝色曲线为实际角位置,红色为实际角速度

你可能感兴趣的:(matlab,算法)