Design of Time-varying Sliding Surface for Higher-order Uncertain Systems

고차 불확실 시스템을 위한 시변 슬라이딩 평면의 설계

In this paper, we present a new sliding surface with a time-varying repeated root for fast and robust tracking of higher-order uncertain systems. The repeated root is moved to target one with stabilizing the closed-loop time-varying system in sliding mode. This initial root is obtained so that shifting distance of the surface may be minimized with respect to an initial error, and the intercept is produced so that the surface may pass the initial error. Under the allowable input, fast shifting of the surface and movement of the repeated root enable the error convergence rate to be increased. The proposed sliding mode control makes the error always remain on the surface from the beginning, and therefore, the system is more insensitive to parameter uncertainties and external disturbances. In simulation, the effectiveness of the proposed method is proved by comparison with the conventional one.

본 논문에서는 고차 불확실 시스템의 빠르고 견실한 추적을 위해 시변 다중근을 가지는 새로운 슬라이딩평면을 제안한다. 다중근은 슬라이딩 모드에서의 폐루프 시변 시스템을 안정화시키면서 목표로 하는 근을 향해 이동한다. 초기 다중근은 초기 오차에 대해 평면의 평행이동 거리가 최소화되도록 얻어지고 평면이 초기오차를 지나도록 절편이 생성된다. 허용되는 입력 하에서 빠른 평면의 평행이동과 다중근의 이동은 오차 수렴 속도가 증가될 수 있게 해준다. 제안되는 슬라이딩 모드 제어는 오차가 초기 시간부터 항상 슬라이딩 평면에 머물도록 하여 시스템은 매개변수 불확실성과 외란에 대해 더욱 둔감하게 해준다. 모의 실험에서 기존 방식과의 비교를 통해 제안된 타당성이 입증된다.