时滞不确定系统的支持向量机滑模控制

针对一类具有不确定性参数和状态时滞的系统,利用线性矩阵不等式（LMI）方法设计了滑模控制器,并且针对系统的不确定性,引入支持向量机（SVM）对其进行在线学习,获得不确定性部分的上界值,保证了系统的稳定性与鲁棒性,有效地降低了滑模控制固有的抖振现象,改善了系统的控制品质。仿真研究表明了此方法的可行性与有效性。     

滑模变结构控制在时滞系统中的应用

目的研究一类线性不确定时滞系统控制器的设计问题,改善时滞系统的控制效果.方法采用滑模变结构控制策略,先用线性变换将原来的时滞系统变成一个无时滞的系统,再利用最优控制理论设计滑动平面并选择适当的滑模变结构控制规律,保证系统状态在有限的时间内到达滑动面.结果滑模变结构控制比PID控制超调量小10%,调节时间短5%,有效地抑制了系统控制器输出的抖动问题.结论滑模变结构控制方法具有更优的动态特性及鲁棒性,有效地提高了时滞系统的控制效果.     

变时滞不确定控制系统的保性能控制器设计

本讨论了一类具有时变时滞不确定系统的无记忆状态反馈保性能控制器设计问题，系统的不确定性具有范数有界形式，时滞是时变函数甚至可以是无界函数，并且设计的控制器包含状态时滞，推导出了保性能控制器存在的充分条件，利用先进的线性矩阵不等式(LMIs)技术给出了保性能控制器的控制参数和保性能值，这些条件与时滞的导数有关，后给出一个无界时滞的仿真示例说明本方法的有效性。     

不确定时滞系统的控制器设计

为了消除时滞和不确定性给实际系统造成的不良影响,采用鲁棒控制系统设计技术,进行鲁棒控制,对具有不确定性的系统,设计1个反馈增益控制器,使系统在不确定性的容许变化范围内满足设计要求,降低系统的灵敏度.通过构造一种新的Lyapunov泛函方法,研究了一类带有时变时滞的不确定系统的鲁棒控制问题.通过细化不确定信息的结构,给出了基于线性矩阵不等式的控制器设计方法.     

不确定动态时滞系统的鲁棒控制

研究了满足秩－１条件及广义匹配条件的线性不确定时滞的鲁棒控制器设计问题。基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ方程，给出了控制基本原则项矩阵有不确定性的时滞系统的控制器设计方法。改进了文「７」的结果。基于代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程，对于广义匹配及不匹配系统，给出鲁棒控制器设计的充分条件     

单域时滞电力系统的滑模负荷频率控制

针对包含时滞不确定性和参数不确定及负荷扰动的单域电力系统,提出了滑模负荷频率控制策略.通过Matlab/Simulink平台,搭建仿真算例,检验所提出的控制器在时滞电力系统不同工作点运行且考虑发电机变化约束(GRC)的情况下的鲁棒性和控制性能.仿真结果显示,与不含滑模控制的时滞电力系统相比,采用滑模控制器使时滞系统的响应速度快,并且具有更好的鲁棒性.     

中立型广义系统的时滞相关非脆弱鲁棒H_∞控制

讨论了不确定中立型时滞广义系统非脆弱控制器设计问题,利用Lyapunov-Krasovskii稳定性理论和模型转换方法,获得了不确定中立型时滞广义系统,其在非脆弱控制器作用下不仅内部渐近稳定,而且具有给定的H∞扰动抑制水平γ的时滞相关条件。然后,针对控制器具有加法不确定性和乘法不确定性两种情况,分别给出了非脆弱控制器的设计方法,利用Matlab的LMI工具箱可方便求解。数值仿真实例说明了该方法的有效性。     

外扰已知时滞不确定系统自适应滑模控制

针对一类外部扰动已知、具有匹配不确定性和状态时滞的多输入、多输出线性系统,基于线性矩阵不等式理论提出了一种自适应滑模控制方法。首先利用线性矩阵不等式求解得到滑动模态存在的充分条件,使系统在滑动模态下对于匹配不确定性扰动和状态时滞具有完全不变性;然后引入Sigmoid函数,并根据Lyapunov稳定性理论设计了自适应滑模控制器,使sigmoid函数的边界层厚度以及切换增益可根据系统状态进行自适应调节,削弱了控制器输出的抖振现象,并基于Lyapunov理论证明了该控制方法的稳定性。最后以智能车辆车道线保持控制为例验证了该方法的可行性及有效性。     

非线性不确定性时滞系统的鲁棒H∞控制器设计

就一类具有范数有界的非线性不确定性的线性时滞系统,研究了其鲁棒Ｈ∞控制。利用文中所考虑的非线性不确定性可用线性不确定性来等价表示,我们提出了一种鲁棒Ｈ∞控制器的设计方法,该控制器不仅能鲁棒镇定原不确定系统,同时能保证闭环系统一定的Ｈ∞性能。     

一类不确定性二阶振动系统的自适应滑模控制

针对一类典型的二阶振动系统,基于滑模控制理论研究了系统的控制问题。考虑系统存在不确定性的情况下,考虑不确定性上界已知和未知,分别设计了滑模控制器和自适应滑模控制器,并引入模糊控制消除滑模抖振的影响。最后通过仿真试验研究,验证了所设计控制方法的有效性。     

具有多延时和不确定性的网络控制系统的滑模控制器设计

针对一类具有多状态延时和不确定性的单输入线性网络控制系统提出一种滑模控制SMC(Sliding Mode Control)的设计方案．通过假定一个虚拟状态，并把SMC和LQR(Linear Quadratic Regulator)结合起来．设计出的控制器能够保证整个闭环网络控制系统的稳定性。     

地震激励下线性结构的滑动模态控制

滑动模态控制（ＳＭＣ）方法是最近提出的一种新的结构控制方法,该方法具有控制效果明显,鲁棒性好等优点。滑动模态控制方法中滑移面和控制律的确定是最为关键的两步,详细介绍应用ＬＱＲ方法确定滑移面的原理和步骤,并基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ直接法提出了一种控制律。应用滑动模态控制（ＳＭＣ）方法和所提出的控制律,对一地震激励下的八层线性结构主动控制的算例进行了分析。分析表明,滑动模态控制方法是一种很有应用前景的结构振动控制策略。     

基于RBF神经网络调节的电动车驱动和再生制动滑模控制

针对电动车的驾驶模式多变和续驶里程短等主要问题,在建立控制系统主回路的基础上对电动车的驱动和再生制动过程进行了研究,设计了电动车用神经网络滑模控制器。该控制器包括两部分:一个RBF神经网络和一个滑模控制器,RBF神经网络对滑模控制器进行在线切换增益调节。实验结果表明,在车辆的驱动和再生制动过程中,神经网络滑模控制器与普通滑模控制器相比,其响应速度、稳态误差及鲁棒性明显改善,尤其在再生制动过程中,可以回收更多的能量,进一步延长了车辆的续驶里程,对节约能源很有意义。     

受扰离散时滞系统的最优变结构控制

针对离散时滞不确定系统,设计了二次型性能指标下的最优滑模控制器.通过滑模控制方法,设计最优滑模面,实现状态轨迹在滑模面上滑动运动的最优化;利用含有时滞的两点边值问题的近似解法,得到由参考输入外系统的状态来构造前馈控制作用;设计的观测器对扰动外系统的状态进行了重构,从而得到物理可实现的切换控制律,能有效调控系统的收敛速度.仿真结果表明:所提的方法是有效的,所设计的滑模运动易于实现且对外界扰动具有很强的鲁棒性.     

低抖振非奇异终端滑模控制

为了解决常规滑模控制中产生的抖振,同时利用终端滑模控制中快速收敛的优良特性,针对一类二阶仿射非线性系统,将非奇异终端滑动流形和终端到达律同时应用到滑模控制设计中,得到低抖振非奇异终端滑模控制,并证明其具有较强的鲁棒性.     

利用有益非线性因素的主动式悬架系统饱和PD-SMC跟踪方法

针对具有输入饱和的主动式悬架系统,通过利用所构建的仿生参考模型的非线性刚度和阻尼,设计了一种新颖的饱和PD−滑模控制方法(饱和PD-SMC方法)。所设计的控制方法具有以下几个优点：具有PD控制方法的简单结构;具有SMC方法针对模型不确定性和外部干扰的强鲁棒性;不需要传统SMC方法所要求的精确系统参数;同时充分考虑输入饱和的影响。在所设计的控制方法中,PD部分用于保证主动式悬架系统的稳定,SMC部分用于提供强鲁棒性,并引入饱和函数防止控制输入超过约束范围。利用李雅普诺夫方法保证了相应的稳定性分析。从多个实验结果可以看出,与现有的控制方法相比,所设计的控制方法显著提高了暂态性能,并节省了30.65%的控制能量。     

基于分段幂次函数滑模观测器的 永磁同步电机速度控制

为了提高永磁同步电机的控制性能,解决传统滑模控制器中存在的抖振和响应速度慢等问题,提出一种采用分段幂次函数的新型滑模观测器。利用Lyapunov稳定判据对系统稳定性进行了证明,并在新型滑模观测器前设计了滑模速度控制器,最后与传统的PI控制器进行仿真比较。Matlab仿真和实验结果表明,新型滑模观测器结合滑模速度控制器的控制方法具有更强的鲁棒性和更快的收敛速度,在抑制系统抖振方面具有更优的性能,所得结果验证了所提出方法的有效性。     

新型滑模控制功率放大器

提出了一种新型的双向Buck组合型逆变器，该逆变器采用两组独立、对称的双向Buck电路，结合滑模控制策略，实现高性能的交流信号功率放大。给出了电路的工作原理，对新型Buck逆变器拓扑进行了小信号建模和开环分析。给出了滑模控制方案，分析了滑模控制的存在条件和稳定性条件，并推导了滑模控制系数。通过1.0 kW的实验证明了分析设计的正确性。该功率放大器可以实现交流信号的准确跟踪和放大，输出频率范围可达1.0 kHz。滑模控制方案能够有效克服系统参变量变化和外部扰动，充分发挥快速响应和鲁棒性强的优点。     

Adaptive sliding mode output tracking control based-FODOB for a class of uncertain fractional-order nonlinear time-delayed systems

An adaptive sliding mode control (ASMC) method, based on fractional-order disturbance-observer (FODOB), is presented for a class of fractional-order nonlinear time-delay systems (FONTDS) with uncertainties to solve the target output tracking problem. The external disturbances are estimated by FODOB, and the unknown internal perturbations of the system are adaptively estimated by sliding mode control (SMC). Furthermore, Gronwall’s inequality approach is used to ensure that the output tracking error is uniformly bounded for FONTDS. Firstly, a fractional-order sliding mode control (FOSMC) based FODOB is proposed for a fractional-order linear time-delay system (FOLTDS). Secondly, combined with adaptive estimation, the ASMC of FONTDS is studied. Finally, a numerical example of FONTDS is used to verify the effectiveness of the proposed methods.