A comparative study on switching surface design for sliding mode control

Abstract

Kayan kipli kontrol sistemini tasarlamanın önemli adımlarından biri de anahtarlamayüzeyi tasarlamaktır. Anahtarlama yüzeyini tasarlamak için geliştirilmiş birçokyöntem vardır. Bu tezin amacı, belirsiz sistemlerin kayan kipli kontrolü için farklıanahtarlama yüzey tasarımı yöntemlerini araştrmak ve analiz etmektir. Çözülmesigereken ana problem, anahtarlama düzeyinin farklı yöntemlerle nasıltasarlanacağıdır. Tasarım yöntemleri, belirsizlik şartlarında çalışan aynı sistemlereuygulanmıştır. Beklenen sonuç, tüm durum vektörlerini istenen başarımı verecekşekilde anahtarlama yüzeyine çekmektir. Son aşamada, durum vektörlerinitasarlanan anahtarlama yüzeyine çekecek ve denge noktasına ulaşıncaya kadarmanifold üzerinde tutacak kayan kipli denetleyici tasarlanacaktır. Anahtarlamayüzeyini tasarlamak için üç farklı yaklaşım önerilmiştir, değişken yapılıdenetleyiciler kayar kipli kontrolün ulaşılma koşuluyla her bir yönteme göresunulmuştur.Anahtar Kelimeler: Değişken yapı sistemleri, kayan kipli kontrol, anahtarlamayüzeyi.

One of the important steps to build the sliding mode control system is to design theswitching surface. There are many methods that have been developed in order toobtain the switching surface. The aim of this thesis is to study and analyze differentswitching surface design methods for sliding mode control of the uncertain systems.The main problem to be solved is how to design the switching surface with differentmethods. The design methods are applied to the same systems which are operatingunder the uncertainty conditions. The required objective is to attract all the statevectors to the switching surface so as to obtain the desired performance. The finalstep will be designing the sliding mode controller to enforce the state vectors towardsthe designed switching surface and to remain on the manifold until reaching theequilibrium point. Three different approaches of designing switching surface arestudied here, the variable structure controllers are presented according to eachmethod through the reaching condition of sliding mode.Key Words: Variable structure systems, sliding mode control, switching surface.