The variable structure systems are a special class of nonlinear systems characterized by a discontinuous control action which changes the structure upon reaching a set of switching surfaces.
If a system is forced to constraint its evolution on the predetermined switching surfaces, it results in a dynamical behaviour that is largely determined by the design parameters and equations defining the switching surfaces. Consequently, new properties which are not present in the original system can be obtained for the controlled motions. Therefore the system is robust and insensitive to the disturbances and parameter variations.
A sliding mode control for the multivariable systems in the presence of disturbances and parameter variations is considered. In the previous sliding mode control, the switching surfaces are linear functions and therefore the speed of response is relatively slow.
To overcome this problem, a new method using nonlinear switching surfaces with multiple polynomials is proposed to improve the speed of response and the good transient response can be obtained.
Simulation results are presented and show the advantage of the proposed nonlinear switching surface.
가변구조 시스템(Variable Structure System)은 스위칭 평면에 도달하도록 시스템 구조를 가변시키는 비선형 시스템의 특수한 한 분류이다. 이와 같은 가변구조 시스템은 불연속 제어 입력을 유발한다.
만약 시스템이 설계자에 의해 주어진 스위칭 평면으로 진행되도록 불연속 제어 입력을 인가하게 되면, 그 결과 시스템은 스위칭 평면을 결정하는 수식과 변수에 의한 동특성을 가진다. 즉, 기존의 시스템에 존재하지 않는 새로운 특성을, 과도한 외란이나 시스템 변수 변화에 강인한, 얻을 수가 있다.
본 논문에서는 과도한 외란이나 변수 변화가 존재하는 다 입력(Multivariable) 시스템에 대한 슬라이딩 모드(Sliding Mode) 제어에 관하여 고찰한다. 기존의 슬라이딩 모드 제어에서는, 스위칭 평면이 선형 함수이고 이로 인하여 시스템의 응답속도가 상대적으로 낮은 단점이 있다.
이 문제를 해결하기 위하여 Multiple Polynomial을 가지는 비선형 스위칭 평면이 제안된다. 제안된 방식을 사용하는 경우 시스템의 응답특성이 개선되고, 시뮬레이션을 통하여 그 장점을 확인하였다.
