伺服系统中滑模变结构控制器的设计

针对伺服系统中包含非线性和参数不确定性问题,依据滑模变结构控制理论,提出了基于指数趋近率的滑模位置控制器设计方法,建立了被控系统的数学模型。最后给出了采用极点配置方法确定切换函数。     

轮式移动机器人滑模轨迹跟踪控制研究

针对移动机器人进行轨迹跟踪控制器设计研究。根据趋近律变结构控制设计方法中趋近律参数的物理意义及参数之间的定性关系,提出了基于模糊规则的滑模变结构控制,以达到改善控制品质的目的。     

基于滑模控制的异步牵引电动机直接转矩控制研究

分析了按定子磁场定向的异步电机的数学模型,提出一种适应于高速动车组异步牵引电机全速域范围内的直接转矩控制策略.通过设计适应异步电机转矩和磁链的指数趋近率滑模控制器,建立了基于滑模控制的某型动车组异步牵引电机的直接转矩控制的仿真模型.仿真结果表明,转矩和磁链指数趋近率滑模控制器的引入不仅能够减小磁链畸变和转矩脉动,控制系...     

一类双指数型分数阶混沌系统的比例积分滑模同步

基于比例积分滑模方法研究了一类双指数型分数阶混沌系统的同步控制问题,设计了一种新颖的积分滑模面和控制律,得到了该系统取得同步的充分性条件,并给出严格的理论推导和数值,结果表明,在构造的切换面和控制律下,双指数型分数阶混沌系统的主从系统取得比例积分滑模同步.     

基于LS-SVM的采摘机器人运动变结构控制

为了提高采摘机器人控制的精度，提出了一种基于支持向量机的变结构控制方法。利用支持向量机在线调整变结构控制律中的控制参数，克服了常规变结构控制方法中需预先设定趋近律参数的限制，既保留了传统趋近律的优点，又有效的改善了系统的控制品质，消除了系统抖振，使系统最终以理想方式在滑模面上运动，理论分析和仿真结果表明了所提出方法的有效性。     

基于反步滑模算法的植保无人机姿态控制研究

针对植保无人机在作业时易受环境及模型参数影响,提出一种反步滑模姿态控制算法,分别在无故障干扰与有故障干扰情况下,对线性二次型调节器法(Linear quadratic regulator,LQR)控制、滑模法控制(Sliding mode control,SMC)、积分反步法控制(Integrator backstepping controller,IBC)开展仿真对比试验.结果表明,在无故障干扰下3种算法均能在较短时间内达到平稳状态,在有加性故障干扰时线性二次型调节器法控制无法快速达到平衡状态,滑模控制有抖动,积分反步法震荡较大.为解决此问题,基于反步法设计位置姿态控制律对植保无人机闭环控制回路作补偿,构造滑模观测器实时观测执行器故障情况;设计基于反步滑模控制(Backstepping sliding mode,BSM)容错控制器,并开展仿真与物理试验.可知,反步滑模控制物理实现简单、响应时间短、容错控制性强、鲁棒性好,植保作业更加精准高效.     

非线性积分滑动面的农业车辆转向系统控制

自动转向控制是实现农业车辆自动导航控制的关键技术,为了提高转向性能和精度,提出了1种基于非线性积分滑动面的自适应滑模控制方法。先将农业车辆的转向系统假定为1个二阶的数学模型,并将系统中的不确定性因素和难以建模的外部干扰动力学系统假设为可满足边界条件的等效干扰;针对每个导航控制周期构建所需系统响应的瞬态过程,设计了1个非线性积分滑动面;同时根据闭环转向控制系统提出相应的滑模控制规则,确保系统能够获得迅速无超调量的闭环响应曲线,并利用模糊控制实现了滑模控制增益的自适应切换。仿真试验表明,设计的非线性积分滑动面的自适应滑模控制方法对提高农业车辆转向控制系统的平稳性、精度具有重要意义。     

基于新型动态积分滑模的运载火箭姿态控制

运载火箭在飞行过程中面临着参数变化范围大、外界干扰复杂的飞行环境，传统的控制方法已经很难满足姿态控制系统的要求。本文将传统的动态滑模和积分滑模综合起来，尝试一种新型的动态积分滑模控制策略律。仿真结果表明，在存在系统参数摄动和外部干扰的情况下，该法很好的消除了抖振，取得较理想的控制效果。     

基于神经网络的一类非线性关联大系统鲁棒滑模分散控制

针对一类具有未知界扰动和子系统部分已知的非线性大系统,结合神经网络逼近方法、滑模控制研究了一种新的分散鲁棒自适应控制方法。所设计的分散控制器分为两部分,一是等效控制器,二是滑模控制器。滑模控制器用来减小系统的跟踪误差,起鲁棒控制作用。文中用神经网络逼近非线性未知函数,将网络权值误差引入到网络权值的自适应律中用以改善系统的动态性能。仿真算例证明了所设计的鲁棒分散控制器是有效的。     

一类不确定系统的自适应非奇异Terminal滑模控制

提出针对一类不确定系统的自适应非奇异Terminal滑模控制。确定含非线性项的滑模面,通过构造李亚普洛夫函数的方式确定控制器结构,设计自适应增益控制律实时估计不确定参数,并考虑外扰动的影响,证明控制系统的稳定性和鲁棒性。仿真结果验证自适应非奇异Terminal滑模控制器能够使不确定系统状态变量快速收敛。     

中密度纤维板连续热压位置伺服系统自适应全局快速终端滑模控制

为实现中密度纤维板(MDF)连续平压热压机液压位置伺服系统在参数摄动和外负载力干扰存在条件下快速、精确地位置跟踪,提出一种自适应全局快速终端滑模控制方法。首先,设计了自适应律以估计系统中的不确定参数,增强了控制系统的鲁棒性;然后,采用全局快速终端滑模控制方法,设计了一种新型的全局快速终端滑动模态,保证系统误差能够在有限时间内收敛为零;最后,利用Lyapunov稳定性理论给出了系统渐近稳定、跟踪误差在有限时间收敛的证明。仿真结果表明:该方法在保证系统稳定性的同时,可以实现系统误差在有限时间内收敛,提高了系统的鲁棒性和快速性。     

基于改进型偏差耦合结构的多电机同步控制

针对现有的多电机同步控制方案难以满足高精度控制的要求和不能实现比例同步控制的局限性,提出一种带PI补偿控制的改进型偏差耦合控制结构,可适用于多电机完全同步和比例同步控制.针对永磁同步电动机非线性和强耦合特性,设计了自适应模糊滑模变结构控制器来实现永磁同步电动机的跟踪控制.建立了4台永磁同步电动机的同步控制仿真模型,仿真实验表明,所提出的多电机同步控制结构相对于带固定增益补偿的控制结构具有更高的同步控制精度.与PID和常规滑模控制算法相比,自适应模糊滑模控制策略具有更高的同步稳定性和更强的鲁棒性.     

一类连续模糊控制系统稳定性分析

基于区间矩阵的等价表示方法,将非线性时率的模糊控制系统稳定性分析问题转化为带有时变不确定性的线性系统鲁棒稳定性问题,并且采用最大隶属度的控制方法,得到了T-S模糊系统二次稳定的充分必要条件。仿真结果证明了此方法的有效性和优越性。     

基于虚拟仪器技术的发动机测控系统的研究

随着计算机技术的发展,虚拟仪器技术正成为测量与控制领域的重要应用工具.本文介绍了一种由NI公司6024E数据采集卡与计算机组成的发动机性能测控实验系统.传感器输出的检测信号经信号调理电路输入6024E数据采集卡,系统采用数字信号处理方法和直接数字控制方式(DDC)下的闭环驱动油门、水门双回路控制模式,利用增量式PID算法产生的控制信号由6024E卡输出,经脉宽调制(PWM)驱动后控制油门和水门,使整个控制系统具有优良的控制精度和稳定性.系统利用LabVIEW平台编程,具有研制周期短、容易组建、开发成本低、性能可靠、界面友好、易于功能扩展等优点.     

基于多信息融合模型的SLAM算法研究及控制器设计

针对传统的双闭环矢量电流控制（VCC）动态响应与解耦性能不佳、电流谐波畸变率高等不足，首先建立了VSC-HVDC系统在同步旋转坐标系中的暂态数学模型.然后结合直接功率控制（DPC）和积分滑模控制（ISMC）的特点，提出了双积分滑模直接功率控制（DISM-DPC）策略，设计以瞬时功率偏差为系统状态的双积分滑模面并推导了相应的解耦控制律.最后在PSCAD/EMTDC中建立系统的仿真模型.结果表明：此方法不仅实现了功率解耦，而且算法高效简捷，提高了系统的动静态品质和鲁棒性，并有效抑制了滑模控制因开关切换动作而产生的抖振现象.     

A nonlinear feedback technique for greenhouse environmental control

Climate control for protected crops brings the added dimension of a biological system into a physical system control situation. The plants in a greenhouse impose their own needs, significantly affect their ambient conditions in a nonlinear way, and add long-time constants to the system response. Moreover, the thermally dynamic nature of a greenhouse suggests that disturbance attenuation (load control of external temperature, humidity, and sunlight) is far more important than is the case for controlling other types of buildings. This paper presents a feedback–feedforward approach to system linearization and decoupling for climate control of greenhouses and more specifically for the operation of ventilation/cooling and moisturizing. The proposed method consists of three parts: (a) a model-based feedback–feedforward compensation of external disturbances (loads) on the basis of input–output linearization and decoupling; (b) the transformation of user-defined desired settings for temperature and humidity into feasible controller setpoints, taking into account the constraints imposed by the capacities of the actuators and the psychrometric laws; and (c) additional PI outer loops to compensate for model uncertainties and deviations from expected disturbances (weather). Moreover, some tuning tests lump together several physical system parameters to be easily identified, and the method guarantees accuracy in setpoint tracking while simplifying stability issues. The proposed method is applicable to any air-conditioning system and is expected to gain wide acceptance in modern climate control systems.     

船舶航向非线性系统的鲁棒控制

考虑在船舶航向控制系统模型中存在的非线性,并假设模型参数和外界干扰有界的情况下,利用Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论,提出了一种鲁棒控制新算法。以一艘５０００ｔ级杂货船为例,进行了鲁棒控制自动舵设计,并利用Ｍａｔｌａｂ工具箱进行了仿真研究,结果证明该算法完全正确。