科创中国

为了克服现有倒立摆系统在一定参数条件下控制方向未知、无法消除滑模控制中的抖振问题的不足，本发明提供一种基于扩张状态观测器的倒立摆系统积分滑模控制方法，取消系统所有状态完全可测的限制，采用扩张状态观测器估计系统状态以及不确定项，并基于估计值设计积分滑模控制器，结合Nussbaum函数，解决控制方向未知的问题，保证系统快速稳定收敛至零点。

一种带有未知滞环的小车倒立摆系统积分滑模控制方法，包括：建立倒立摆系统的动态模型，结合滞环并将其进行等效变换，初始化系统状态、采样时间以及控制参数；结合滑模控制及反演法，在每一步设计中引入虚拟控制变量，最后推导出自适应控制器输入；同时，利用Nussbaum函数的特性，解决了控制方向未知的问题；计算控制系统跟踪误差，积分滑模面，误差变量及微分。本发明提供一种能够有效改善倒立摆系统位置的滑模控制方法，保证系统的倒立摆系统快速稳定收敛至零点，有效消除滑模控制中的抖振问题。

在控制理论研究和工程应用中，该控制方法为解决具有未知滞环的复杂系统控制问题提供了新的思路和方法。

在机器人平衡控制、航空航天姿态控制等领域具有潜在的应用价值。可以提高系统的稳定性和鲁棒性，实现精确的控制。

对于智能控制系统的发展也有推动作用，为实现更加智能化、自适应的控制提供技术支持。

浙江工业大学是东部沿海地区第一所省部共建高校、首批国家“高等学校创新能力提升计划”（2011计划）协同创新中心牵头高校和浙江省首批重点建设高校，坐落于中国历史文化名城、风景旅游胜地杭州。学校坚持立德树人根本任务，以拔尖创新人才为引领、高级应用型人才为主体、复合型人才为特色，大力培养德智体美劳全面发展，富有家国情怀、国际视野、创新精神和实践能力的行业精英和领军人才。

本发明的优点为：保证系统的倒立摆系统快速稳定收敛至零点，有效消除滑模控制中的抖振问题。本发明的技术构思为：倒立摆在一定条件下控制方向不可知。针对部分控制方向未知的倒立摆系统，结合积分滑模控制和扩张状态观测器理论，设计一种倒立摆系统积分滑模控制方法，取消了系统所有状态完全可测的限制。利用Nussbaum函数，解决了滞环方向未知的问题。在系统部分状态和非线性不确定项上界均未知的情况下，基于扩张状态观测器估计系统未知状态及不确定项，并设计积分滑模控制器保证系统状态快速稳定收敛至零点。本发明提供一种能够改善滑模控制抖振问题并提高系统控制精度及鲁棒性的倒立摆系统积分滑模控制方法。确保在系统部分状态不可测的情况下,并保证系统的混沌状态快速稳定收敛至零点。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。