一种离散时间系统变结构趋近律

针对一类离散时间系统,提出一种变结构控制设计方法。为了减小离散指数趋近律的抖振现象,本文构造一种趋近律, 利用它设计变结构控制器,能够大幅度削弱抖振,有效地改善控制品质,使系统最终趋于原点,并使系统稳定。给出数值计算和仿真算例。     

基于隐Lyapunov 函数的软变结构控制: 一种控制策略

针对变结构控制的抖振问题,基于隐Lyapunov函数,提出一种新的控制策略:软变结构控制.首先给出软变结构控制的定义和控制器的构造方法;然后设计软变结构控制器和隐Lyapunov区域,给出了控制不受限和控制受限两种情形的软变结构控制,同时,分析了带有状态观测器的软变结构控制.软变结构控制是无滑模的变结构控制,能有效削弱抖振,保持高速调节速度和缩短趋近时间.仿真实例表明了该方法的有效性和可行性.     

基于可拓控制的离散变结构系统的组合控制

提出了一种新的离散变结构系统组合控制策略和一种改进的变速趋近律.众所周知,由于变结构控制系统中存在高频抖振,这一现象限制了变结构控制方法在各种工程设计领域中的应用.新的离散变结构系统组合控制策略的目的是使系统在最短的时间内完成正常运动从而系统的鲁棒性得以提高.对于滑动模态的到达问题,提出了基于改进的变速趋近率、指数趋近率和可拓控制的组合控制策略.这种新的控制策略能有效地削弱抖振提高系统的动态性能.最后通过将传统组合控制策略与所提出的组合控制策略仿真比较,其结果表明新的组合控制策略能够获得令人满意的结果.     

机器人控制器的变结构控制方法实验研究

本文在一直接驱动机器人上,针对变结构控制几种削弱或消除抖振的方法进行了物 理实验研究,并据此给出了一些比较结果．     

非线性系统的反演自适应动态滑模控制

为削弱非线性系统中由滑模控制引起的抖振现象,提出自适应动态滑模控制方案.动态滑模方法是通过设计新的切换函数或将常规滑模变结构控制中的切换函数s通过微分环节构成新的切换函数,该切换函数与系统控制输入的一阶或高阶导数有关,可将不连续项转移到控制的一阶或高阶导数中去,得到在时间上本质连续的动态滑模控制律.该方案利用自适应技术和反演法,设计动态滑模控制器,有效地削弱了系统的抖振.最后仿真结果证明了该方案是正确的.     

引入趋近律的功率因数校正滑模控制仿真研究

提出一种引入趋近律的滑模变结构控制(SMVSC)方法来实现有源功率因数校正(APFC),减少电流的谐波成分.SMVSC是一种解决非线性时变系统(如APFC系统)问题的良好办法,但是实际应用中SMVSC的"抖振"现象问题必须要解决好.引入趋近律来削弱APFC系统在滑模控制中的"抖振"现象,并且依此推导出了控制APFC系统中的功率开关的PWM占空比.采用Matlab平台进行仿真验证控制策略控制APFC电路几乎得到单位功率因数,同时超调减小、响应时间缩短.     

一种新的二阶滑模控制规律的研究

为了有效地消除传统滑模变结构产生的抖振,提出了一种新的二阶滑模变结构控制方法.该方法将Teminal滑模动态与二阶滑模有效地结合起来,使二阶滑模既具有传统滑模变结构的特点,又能有效地消除传统滑模变结构所产生的抖振.将此方法用于十字梁试验系统,仿真结果表明,该方法确实有效地消除了抖振,而且鲁棒性也很强.     

一种改进的离散时间系统的变结构控制

本文针对离散时间系统,讨论了利用散离趋律设计变结构问题,分析了趋近律系数造成系统抖振的原因,给出了的离散趋近律,并利用它的设计变结构控制,仿真结果表明该方法是可行的,且比原方法更加有效地减少了系统的抖振,保证了闭环系统的渐近稳定性。     

多变量系统变结构控制的一个滑模到达条件

为了削弱变结构控制系统的抖振,提出一个新的滑动模态到达条件.分析了该到达条件参数对系统动态性能的影响,讨论了参数的物理实现,并给出了到达时间的简化计算公式.仿真结果表明,该到达条件能有效地抑制抖振.     

不确定系统的神经网络积分变结构控制

针对一类不确定系统,在系统上界值未知的情况下,结合神经网络能任意的逼近不确定系统的优点,设计出一种神经网络积分变结构控制器,利用RBF(Radial Basis Function)神经网络来实时估计系统的不确定性界限,从而降低了一般变结构控制研究的条件.在变结构控制器中又引入饱和函数取代符号函数,进一步减弱“抖振”现象...     

FUZZY SLIDING MODE CONTROL WITH PIECEWISE LINEAR SWITCHING MANIFOLD

Variable Structure Control (VSC) has been successfully established in control systems engineering in the past two decades. Recently, Fuzzy Sliding Mode Control (FSMC) techniques have drawn the attention of the scientific community, due to their effectiveness in reducing the typical chattering phenomenon arising in VSC. In this paper we present a novel FSMC technique for a class of second order dynamical systems based on a piecewise linear sliding manifold. The proposed approach enhances the effectiveness of VSC in the presence of a saturated control input. In addition, employing the proposed VSC with fuzzy rule based algorithms results in smooth dynamics when the trajectory is in the vicinity of the switching manifold, as opposed to the typical chattering arising under classical VSC. After illustrating the proposed strategy on a simple design example, the approach is applied to an inverted pendulum, a well‐known benchmark for automatic control techniques. The effectiveness of the technique is shown both by means of simulation tests and experiments on a lab equipment. Future research directions include the extension of the technique in the presence of uncertainties in the plant model.     

电液伺服位置系统的变结构自适应鲁棒控制

该文建立了电液伺服位置系统的带有时变参数和非线性特性的三阶模型。在此基础上。基于滑模控制理论，对其设计了一种具有参数自适应能力的自适应滑模变结构控制器。从初始状态到达滑模面这段运动时间内和在滑模面上运动时，依赖于一个时间函数使系统在两个不同的控制律之间进行切换，以满足不同运动阶段的要求。此外在应用变结构控制的同时，通过参数自适应来消除系统不确定性对控制性能的影响，进而增加了系统的鲁棒性。然后基于李亚普诺夫稳定性理论证明了所设计系统的渐近稳定性。最后将此方法应用于冷轧机电液伺服位置系统进行仿真，结果表明这种针对不同运动阶段的特点所设计的控制器满足了变结构控制的可达条件，达到了减小系统到达滑模面的时间和削弱抖振的目的。与传统的变结构控制对比。该文所设计的控制器在减小响应时间、抑止超调和提高鲁棒性方面都具有先进性。     

位置伺服系统二阶滑模控制

变结构控制以其独特的优点和特性引起了众多学者的广泛重视，已由传统的滑模控制发展到高阶滑模控制。高阶滑模控制不仅保留了传统滑模控制的所有优点，而且消除了颤震。变结构控制在位置伺服系统中的应用已经取得了长足的进步，探讨高阶滑模在位置伺服系统中的应用对于解决实际系统中的颤震问题具有深刻的意义。该文简要介绍了高阶滑模控制技术，并将二阶滑模控制应用与位置伺服系统中，理论分析与仿真结果都表明了使用二阶滑模控制器控制直流伺服电机的可行性。     

模糊变结构控制的旋转倒立摆系统设计

本文针对非线性、多变量、强耦合的旋转倒立摆系统，利用模糊控制与滑模变结构控制相结合设计了一种模糊变结构控制器．该控制器既保持了滑模变结构控制的快速性和鲁棒性，又能较好地消除单纯采用滑模变结构所产生的抖振问题。仿真结果表明，模糊变结构控制算法能够实现倒立摆的平衡姿态控制，抖振现象基本消除且具有很强的鲁棒性。     

直流电动机的优化滑模变结构控制

为了改善直流电动机调速的动态性能,减少指数趋近率引起的抖振,提出了一种直流电动机调速的新方法,将滑模变结构控制策略应用于直流电动机调速控制系统.在给定的数学模型基础上,分别设计出了基于指数趋近率和改进的指数趋近率的滑模变结构控制器.通过Matlab中的Simulink工具对两种控制器仿真和比较表明,改进的控制率能够达到良好的速度与位置跟踪效果,其响应时间和调整时间均较小,并且可以进一步有效地削弱抖振.方法具有一定的实用价值.     

Variable Structure Control with chattering elimination and guaranteed stability for a generalized T-S model

In this paper, a fuzzy based Variable Structure Control (VSC) with guaranteed stability is presented. The main objective is to obtain an improved performance of highly non-linear unstable systems. The main contribution of this work is that, firstly, new functions for chattering reduction and error convergence without sacrificing invariant properties are proposed, which is considered the main drawback of the VSC control. Secondly, the global stability of the controlled system is guaranteed.The well known weighting parameters approach, is used in this paper to optimize local and global approximation and modeling capability of T-S fuzzy model.A one link robot is chosen as a nonlinear unstable system to evaluate the robustness, effectiveness and remarkable performance of optimization approach and the high accuracy obtained in approximating nonlinear systems in comparison with the original T-S model. Simulation results indicate the potential and generality of the algorithm. The application of the proposed FLC-VSC shows that both alleviation of chattering and robust performance are achieved with the proposed FLC-VSC controller. The effectiveness of the proposed controller is proven infront of disturbances and noise effects.     

变结构预测控制

在变结构滑模控制的基础上，引入参数辨识和状态预估，形成了一种新的控制技术－变结构预测控制，变结构预测控制增强了变结构没模控制的鲁棒性，使之对具有大滞后和变参数的对象也能进行有效的控制，有较强的自适应能力。一般自适应控制技术闭环参数不完全辨识问题，在变结构预测控制中获得了解决，这就使控制更为精确和有效。本文探讨和研究了变结构预测控制技术的实同及其控制特性，并由仿真和实验结果加以验证。     

不确定离散时间系统的变结构控制设计

讨论了利用离散趋近律设计不确定离散时间系统的变结构控制问题,分析了离散趋 近律系数造成系统颤振的原因,给出了改进的离散趋近律,并利用它设计了变结构控制律,对 不确定部分建立灰色估计模型,估计出参数值.仿真结果表明该方法是可行的,有效地防止了 系统的颤振和不确定因素的影响.