船舶航向非线性系统离散变结构控制

基于非线性模型研究船舶航向自动舵的离散变结构控制设计问题。通过状态反馈精确线性化方法设计了二次型最优滑模面，采用离散趋近律方法求得变结构控制律。研究结果表明，所设计的离散变结构控制器能够快速准确地跟踪设定航向，并对参数摄动和外界风浪干扰具有很强的鲁棒性。     

离散变速趋近律抖振机理及鲁棒性研究

研究基于离散变速趋近律的变结构控制设计问题．利用不等式形式到达条件研究变速趋近律的抖振机理，并对其鲁棒性进行分析．研究结果表明，只要不确定因素有界，即可保证闭环系统的鲁棒稳定性，而通过调整变速趋近律自身参数，可以避免抖振并使系统具有良好的动态品质．将理论成果用于某型船舶航向自动舵的设计，实验结果证实了它的有效性．     

建筑结构振动控制的趋近律滑移模态方法

本文应用变结构滑移模态控制理论中控制律设计的趋近律方法,对地震作用下建筑结构的振动控制问题进行了系统研究,推导了基于指数趋近律和幂次趋近律的变结构控制律表示式,讨论了最大控制力受到限制时控制力的确定方法。算例对比分析结果表明,本文控制方法能有效地减小结构的地震响应,具有较好的工程应用前景。     

舰载视轴稳定系统的变结构控制研究

为了消除舰船摇摆对舰载光电跟踪设备稳定精度的影响,提高系统视轴稳定性能,根据舰船摇摆对视轴偏差影响的随机性,在描述视轴稳定回路的基础上,设计视轴稳定滑模变结构控制器,并引入约束条件,以减弱系统抖振.利用AR序列预测估计方法,实现视轴偏差预测估计,完成视轴稳定滑模变结构控制律的求取,并利用matlab仿真软件,对视轴稳定滑模变结构控制律进行数字计算.仿真结果表明,该控制方法能有效地消除了陀螺测量随机噪声带来的影响,减弱了系统抖振,对舰载视轴稳定有良好的性能.     

毗邻结构变刚度变阻尼半主动控制

应用李亚普诺夫理论设计了变刚度变阻尼的半主动控制律；建立了带可控阻尼器的毗邻结构半主动控制的理论算法；基于本文理论与方法对毗邻结构半主动控制进行了控制模拟分析，计算机仿真结果表明：这种半主动控制体系对毗邻结构的各子结构具有较好的减震效果。     

基于RBF网络增益自适应调节的滑模制导律

针对被动寻的导弹拦截问题,在变结构控制理论的基础上,应用RBF神经网络控制,提出一种新型导引律.首先应用变结构控制理论建立滑模变结构制导律.然后应用RBF神经网络对制导律中变结构项的增益进行调节,克服了变结构制导律中变结构强度项不易确定的缺点,从而减弱变结构控制的抖振,提高了导弹拦截的精度.仿真结果表明,该导引律具有较强的自适应能力,具有实时性好及便于实现的优点;同传统的变结构制导律、比例导引律相比,在脱靶量、拦截时间等方面都有了显著的提高.     

基于模糊控制的无人水面艇航迹跟踪控制

针对无人水面艇航迹跟踪控制问题,提出新的航迹控制框架,使用模糊控制和PID控制设计控制器。首先,航迹跟踪控制以分离式方案为基础,添加速度控制器完善控制结构;其次,分离式方案使用航迹PID控制-航向模糊控制-舵角PID控制的混合控制方式,速度环节使用PID控制器;最后,进行仿真验证,比较在有、无干扰的环境下的控制效果。仿真结果显示:新的航迹控制方案能够快速、准确的达到控制要求,具有良好的鲁棒性。     

基于自校正PID控制的智能悬臂梁振动控制

摘　要：由于智能结构的工作环境变化多端,各种性能参数会随着环境变化而变化,先前建好的模型不再适应设计好的控制律,本文应用压电双晶片的驱动传感一体化的特性,实现了智能悬臂梁的自适应控制研究。基于极点配置理论,采用了自校正PID控制方法在线实时设计了控制参数,解决了模型参数无法实时更新进而导致的控制精度低的问题。通过MATLAB的SIMULINK的数值仿真,得出了自校正PID控制方法在实现智能结构自适应振动控制中是可行的结论,并且通过搭建实验平台进行实验验证;利用压电双晶片的驱动传感特性,使智能悬臂梁的自由振动得到了有效控制。因此,基于自校正PID控制方法,采用压电双晶片对智能结构吸振减振提供了理论与实验的研究基础。     

快速无超调纳米定位

对于“直流电机＋滚珠丝杠”驱动机构，摩擦是实现大行程具有纳米级分辨率点位控制的主要障碍．通过设计高增益PID控制器，可以抑制摩擦的影响并在大范围内实现纳米定位，只是系统的性能受到执行机构饱和的影响．通过将时间优化的Bang—Bang控制器与该PID控制器结合在一起构成变结构控制系统，使用PID闭环控制跟踪Bang—Bang控制下的理论减速轨迹，并实现最终定位，从而消除了饱和所造成的超调．实验和仿真结果显示，该系统可以在较大摩擦力和模型参数变化的情况下获得大范围无超调的纳米定住，并且响应时间最优．     

离散变结构控制理论研究现状与展望

对离散变结构控制理论的研究进展进行综述，总结了3种主要的DVSC方案，讨论了这一领域中存在的重要问题，并指出了该理论未来可能的研究方向．     

基于自校正PID控制的智能悬臂梁振动控制

由于智能结构的工作环境变化多端,各种性能参数会随着环境变化而变化,先前建好的模型不再适应设计好的控制律。利用压电双晶片的驱动传感一体化特性,实现智能悬臂梁的自适应控制。基于极点配置理论,采用自校正PID控制方法在线实时设计控制参数,解决模型参数无法实时更新进而导致的控制精度低的问题。同时,将基于Neigler-Nicholes参数整定法的普通PID控制与基于自校正PID控制方法的控制效果进行对比。运用MATLAB的SIMULINK进行数值仿真并进行实验验证,对此两种控制方法的控制结果进行对比,得出采用自校正PID控制的效果更为显著和更为有效的结论。利用压电双晶片的驱动传感特性,使智能悬臂梁的自由振动得到有效控制。因此,基于自校正PID控制技术,采用压电双晶片的方法可为智能结构吸振减振提供理论研究与实验研究基础。     

浅析西门子PLC的PID功能及其使用

按偏差的比例!积分和微分进行控制的控制方案简称为PID控制，西门子PLC标准PID功能由于结构简明、操作便捷以及良好的使用性能，在工业过程控制中得到了广泛的应用，本文分析了西门子PLC标准PID功能初步使用．     

结构振动的离散变结构控制方法

采用离散系统建模技术和变结构控制系统设计的离散趋近律方法,对地震作用下建筑的振动控制问题进行了研究,给出了系统切换函数的确定方法,推导了系统控制律的表示式,算例分析结果表明,该控制方法能有效地减小结构的地震响应,对于结构抗震控制易于接受的特定采样时间间隔,控制效果优于相应基于连续时间系统的变结构控制方法。     

多结构联系体系的主动变刚度控制

本文提出了一种适用于多结构联系体系的主动变刚度控制装置，基于瞬时最优控制算法导出多结构主动变刚度控制体系的开关控制律，并通过计算机仿真分析研究了两结构联系动力参数以及主动变刚度控制装置的参数对两结构主动变刚度控制体系控制效果的影响。     

基于模糊PID控制器的变质量-柔性梁结构振动主动控制

机械臂结构通常用来搬运或者传输物品,而质量在传递过程中可能移动或者改变大小,因此这类结构属于典型的变质量结构,含质量构件的机械臂通常被简化为附加集中质量或附加变质量的柔性杆梁结构。以含变质量构件的压电梁结构为研究对象,从材料的本构方程出发,使用模态叠加法推导了粘贴有压电片的变质量-柔性梁结构的控制方程,通过计算仿真得到变质量时变系统的瞬态响应,分析了变质量-柔性梁结构的振动特性和运动规律,然后开展变质量柔性梁结构的振动主动控制研究;针对系统的变质量时变特性,设计模糊PID控制器对含变质量单元的柔性梁结构开展了振动主动控制研究,考虑了多种工况下系统的振动抑制问题;鉴于FFT在非平稳信号分析中的不足,使用时频分析技术将信号在时间-频率域上分解,得到了信号在时频域上的能量分布信息,更加准确的比较了控制效果。数值仿真表明,由于系统的变质量特性,系统没有固有频率,而是以共振频率带的形式出现;PID控制和模糊PID控制两种算法都可以实现系统的振动抑制,但是使用模糊自整定PID控制器,鲁棒性高,自适应性强,通过改进PID控制器的参数,可有效的提高控制效果。     

柔性结构的载荷识别

作为动力学逆问题的载荷识别一直是科技与工程领域关注的课题。选择柔性悬臂梁为对象,开展载荷识别与主动控制问题的研究,给出一种基于变结构控制算法的载荷识别方法和控制律的设计方法。研究结果显示,所给方法能够有效地辨识出结构所受到的外部载荷,变结构控制律能够有效地抑制梁的弹性振动。     

主动变刚度／阻尼系统的变结构控制

本文提出了主动变刚度／阻尼（ＡＶＳＤ）控制系统的理论模型，分析这一半主动控制系统的工作原理，基于变结构控制理论（ＶＳＣ）推导了ＡＶＳＤ控制系统全状态输出反馈控制律，还从实际工作应用出发，提出了一种只需观测系统部分状态的直接输出反馈的开关控制律。     

基于库仑摩擦力的结构地震响应混合控制仿真研究

本文铎基于库仑摩擦滑移型基础隔震的混合振动控制问题进行了数值仿真，将运动过程分为滑移期和非滑移期，同时采用变结构趋近律方法进行了控制设计，给出了相应的控制律表达式。结果表明，该混合控制能有效地减少结构各楼层的地震反应，具有较高的工程应用价值。     

模糊离散变结构控制系统研究

系统研究了模糊离散变结构控制的设计方法，提出了几种具体设计方案．对于变结构控制而言，模糊逻辑的引入可以使滑模(变结构)控制具备推理和学习能力，控制信号得以柔化，能够减轻或避免一般滑模控制的抖振现象；对于模糊控制而言，滑模控制思想的引入可以大大简化控制结构，保证控制系统的鲁棒稳定性，对模糊控制系统的设计和性能分析提供了一种工具．     

单输入不确定系统离散变结构控制

研究单输入不确定离散时间系统的变结构控制设计问题，提出一种新形式的离散趋近律，它具有良好的动、静态特性，可有效消除由传统离散趋近律参数引起的抖振，设计扰动预估器以补偿不确定因素的影响，从而提高系统各棒性并进一步减弱抖振，仿真结果表明了所提设计方法的有效性。