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相似文献
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1.
基于模糊滑模控制器的伺服跟踪控制研究   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
为了有效地消除精密机床伺服进给系统的参数变化和外部扰动对其跟踪性能的影响,将滑模控制引入其伺服跟踪控制.文章将模糊逻辑与滑模控制相结合提出了一种简捷的模糊滑模控制器设计的方法以减小滑模控制器的颤抖.实验结果表明采用该方法设计的模糊滑模控制器与离散准滑模控制器相比具有较强的鲁棒性和跟踪性能.最后将该控制器用于超精密机床伺服跟踪控制取得了良好的控制效果.  相似文献   

2.
管萍  和志伟  戈新生 《控制与决策》2019,34(9):1901-1908
考虑高超声速飞行器飞行过程中气动参数变动导致的不确定,将模糊控制与二阶滑模控制相结合,形成自适应模糊二阶滑模控制器,用于控制高超声速飞行器姿态的飞行系统中.依据奇异摄动理论,设计快速和慢速双闭环系统控制角速率和姿态角.设计二阶滑模控制器用于有效地衰减抖振,同时对姿态角指令实现准确和快速跟踪.采用自适应模糊逻辑逼近高超声速飞行器动力学和运动学模型中的不确定部分,以对控制器进行有效补偿,基于Lyapunov稳定性理论,推导模糊规则参数的自适应律,确保整个闭环控制系统的稳定.仿真结果表明,所提出的高超声速飞行器的自适应模糊滑模控制系统能够有效抑制气动参数摄动的影响,对姿态角指令有较好的跟踪性能.  相似文献   

3.
针对尾坐式飞行器由垂直飞行模式向水平飞行模式转换过程中产生的模型参数变动干扰问题,设计了模糊滑模控制器进行姿态控制,利用模糊规则自适应调整趋近律以消除系统的抖振;通过仿真和飞行实验,验证了所设计的控制器具有良好的跟踪性能和鲁棒性,可以克服飞行器在过渡模式下系统参数的变动干扰,而且削弱了滑模控制器造成的输出抖振,减轻了副翼执行机构的负担。  相似文献   

4.
针对移动机器人滑模跟踪控制器参数较多,采用人为设定控制器参数工作量大,控制精度低等问题,在对一类移动机器人滑模跟踪控制器控制性能分析的基础上,根据移动机器人跟踪控制过程的非线性特性,为控制移动机器人位置精度,提出了一种基于蚁群方法的非线性参数滑模跟踪控制器.在无先验知识的前提下,根据系统的输入输出数据对,利用蚁群算法自动提取控制器参数的模糊规则基.为克服传统蚁群算法容易陷入局部收敛的缺点,对蚁群算法进行了改进,设计出一种自适应调节因子,随着蚁群的收敛过程的进行,提高状态转移的随机性,减少局部收敛的可能.经实验验证了方法的有效性.  相似文献   

5.
微小型四旋翼飞行器是一种欠驱动、强耦合的非线性系统.针对四旋翼飞行器控制中的姿态控制优化进行研究,建立了四旋翼飞行器完整的姿态运动模型,为提高系统响应速度和抗干扰性,在反演控制基础上与自适应和滑模控制方法相结合,根据Lyapunov稳定性进行控制系统设计,并选取合适的控制参数使所设计的控制系统是渐进稳定的,最终设计了一种基于自适应反演滑模算法的姿态控制器.通过计算机仿真软件进行验证,结果表明所设计的控制器与其它算法相比具有更快的响应时间和很强的鲁棒性.  相似文献   

6.
电液负载模拟器的自适应滑模控制方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对电液负载模拟器存在的系统非线性、不确定性和强干扰的控制难点,设计了自适应滑模控制方法.设计积分滑模以降低控制器对期望跟踪轨迹高阶导数的要求;设计动态滑模算法抑制抖振;采用小脑模型关节控制器(CMAC)在线学习系统不确定性以降低控制器参数设计的保守性.设计了自适应滑模控制律,给出了CMAC神经网络权值调整算法,证明了控制器的稳定性,以确保系统稳定且输出跟踪误差渐近收敛于零.仿真结果证明了控制策略的有效性.  相似文献   

7.
基于离散滑模预测的欠驱动AUV三维航迹跟踪控制   总被引:2,自引:0,他引:2  
针对欠驱动自主水下航行器(AUV)的模型不确定和外界海流干扰问题,为了实现欠驱动AUV的三维航迹跟踪控制,采用虚拟向导法建立空间运动误差离散化模型.基于递归滑模思想设计离散滑模预测控制器,利用滚动优化和反馈校正方法补偿了不确定项对滑模预测模型的影响.最后针对某欠驱动AUV进行了空间曲线跟踪控制仿真实验.结果表明,所设计的控制器可以较好地克服时变非线性水动力阻尼对系统的影响,并对外界海流干扰有较好的抑制作用,保证了欠驱动AUV三维航迹跟踪系统的鲁棒性,实现了三维航迹的精确跟踪.  相似文献   

8.
四旋翼无人飞行器的轨迹跟踪与滑模事件驱动控制   总被引:1,自引:0,他引:1  
四旋翼飞行器作为一个典型的欠驱动的系统,具有强耦合、非线性等特性.针对飞行器外部干扰、和通信资源受限条件下的轨迹跟踪控制问题,进行滑模事件驱动控制方法的研究.首先,分析动力学特性,通过时间尺度分解方法将系统解耦成位置子系统和姿态子系统.其次,将位置子系统转化为严格反馈形式,设计反步滑模控制器,实现位置轨迹稳定跟踪;针对姿态子系统存在时变有界扰动及通信受限,设计滑模事件驱动控制律,在抑制干扰的同时实现对虚拟姿态跟踪指令的跟踪.根据Lyapunov分析方法证明了所设计控制器的稳定性,并通过理论分析证明闭环控制系统不会出现Zeno现象.最后,仿真结果验证了滑模事件驱动控制律在存在外部扰动和通信受限时四旋翼无人飞行器轨迹跟踪的鲁棒性.  相似文献   

9.
丁学明 《测控技术》2006,25(8):28-29
基于T-S模糊模型设计跟踪控制器,它包括两个部分:权重最大子系统局部反馈控制和采用滑模控制设计的全局监督控制,能保证系统稳定.倒立摆跟踪控制结果证明了算法的有效性.  相似文献   

10.
针对参数未知的船舶航向非线性控制系统数学模型,在考虑舵机伺服机构特性的情况下,船舶航向控制问题就成为一个虚拟控制系数未知的非匹配不确定非线性控制问题.基于多滑模设计方法和模糊逻辑系统的逼近能力,提出了一种多滑模自适应模糊控制算法,通过引入非连续投影算法和积分型Lyapunov函数,提高了系统在抑制参数漂移、控制器奇异等方面的能力.借助Lyapunov函数证明了所设计控制器使最终的闭环非匹配不确定船舶运动非线性系统中的所有信号有界,且跟踪误差收敛到零.仿真研究表明:该算法与传统的PID控制相比,具有较好的跟踪能力和自适应能力.  相似文献   

11.
Decoupled fuzzy sliding-mode control   总被引:8,自引:0,他引:8  
A decoupled fuzzy sliding-mode controller design is proposed. The decoupled method provides a simple way to achieve asymptotic stability for a class of fourth-order nonlinear systems with only five fuzzy control rules. The ideas behind the controller are as follows. First, decouple the whole system into two second-order systems such that each subsystem has a separate control target expressed in terms of a sliding surface. Then, information from the secondary target conditions the main target, which, in turn, generates a control action to make both subsystems move toward their sliding surface, respectively. A closely related fuzzy controller to the sliding-mode controller is also presented to show the theoretical aspect of the fuzzy approach in which the characteristics of fuzzy sets are determined analytically to ensure the stability and robustness of the fuzzy controller. Finally, the decoupled sliding-mode control (SMC) is used to control three highly nonlinear systems and confirms the validity of the proposed approach  相似文献   

12.
基于分数阶滑模控制技术的永磁同步电机控制   总被引:4,自引:0,他引:4  
针对传统整数阶滑模控制系统中存在的抖震问题,本文提出了分数阶滑模控制策略并应用到永磁同步电机的速度控制.传统滑模控制器中的开关函数由作用在切换流型或其整数阶导数面推广到其分数阶导数面,利用分数阶系统的特性,缓慢地传递系统的能量,有效地削减抖震.本文采用模糊逻辑推理算法,实现软开关切换增益的自整定.仿真和实验证明,本文提出的分数阶滑模控制系统不但能有效地削减抖震,而且能保持滑模控制器对系统参数变化和外部扰动的鲁棒性.  相似文献   

13.
赵悦  唐毅谦  杨艳 《控制工程》2006,13(4):358-360
针对一类非线性不确定系统,提出了一种模糊滑模控制器的设计方法。采用模糊神经网络设计系统控制器,基于梯度符号变化的局部学习率自适应BP算法,对模糊神经网络的隶属函数中心、宽度和网络权值进行调节,使滑模等效控制的模糊系统后件参数是自适应的;在系统存在外部干扰并有界时,利用李亚普诺夫方法证明了系统控制的稳定性。通过Matlab仿真分析,表明了所设计的模糊滑模控制器不但具有鲁棒性,而且具有良好的跟踪性能。  相似文献   

14.
Fuzzy sliding-mode control with rule adaptation for nonlinear systems   总被引:2,自引:0,他引:2  
Abstract: A fuzzy sliding-mode control with rule adaptation design approach with decoupling method is proposed. It provides a simple way to achieve asymptotic stability by a decoupling method for a class of uncertain nonlinear systems. The adaptive fuzzy sliding-mode control system is composed of a fuzzy controller and a compensation controller. The fuzzy controller is the main rule regulation controller, which is used to approximate an ideal computational controller. The compensation controller is designed to compensate for the difference between the ideal computational controller and the adaptive fuzzy controller. Fuzzy regulation is used as an approximator to identify the uncertainty. The simulation results for two cart–pole systems and a ball–beam system are presented to demonstrate the effectiveness and robustness of the method. In addition, the experimental results for a tunnelling robot manipulator are given to demonstrate the effectiveness of the system.  相似文献   

15.
This paper presents a robust adaptive fuzzy control algorithm for controlling unknown chaotic systems. The control approach encompasses a fuzzy system and a robust controller. The fuzzy system is designed to mimic an ideal controller, based on sliding-mode control. The robust controller is designed to compensate for the difference between the fuzzy controller and the ideal controller. The parameters of the fuzzy system, as well as uncertainty bound of the robust controller, are tuned adaptively. The adaptive laws are derived in the Lyapunov sense to guarantee the stability of the controlled system. Numerical simulations show the effectiveness of the proposed approach.  相似文献   

16.
In this paper, an interval type-2 fuzzy sliding-mode controller (IT2FSMC) is proposed for linear and nonlinear systems. The proposed IT2FSMC is a combination of the interval type-2 fuzzy logic control (IT2FLC) and the sliding-mode control (SMC) which inherits the benefits of these two methods. The objective of the controller is to allow the system to move to the sliding surface and remain in on it so as to ensure the asymptotic stability of the closed-loop system. The Lyapunov stability method is adopted to verify the stability of the interval type-2 fuzzy sliding-mode controller system. The design procedure of the IT2FSMC is explored in detail. A typical second order linear interval system with 50% parameter variations, an inverted pendulum with variation of pole characteristics, and a Duffing forced oscillation with uncertainty and disturbance are adopted to illustrate the validity of the proposed method. The simulation results show that the IT2FSMC achieves the best tracking performance in comparison with the type-1 Fuzzy logic controller (T1FLC), the IT2FLC, and the type-1 fuzzy sliding-mode controller (T1FSMC).  相似文献   

17.
In this paper, we address the design and implementation of fuzzy sliding-mode controller for balancing a wedge system. At first, we examine the mathematical model of the wedge balancing system. The dynamic system is complex and ill defined; hence we propose the fuzzy sliding-mode control (FSMC) method to achieve the control objective. The proposed control method enhances the ability of fuzzy logic control so that the minimal number of fuzzy inference rules is systematically obtained even the plant parameters are unknown. Both computer simulations and real-time experiments are exploited to demonstrate the validity and feasibility of the developed control scheme.  相似文献   

18.
基于模糊树模型的自适应模糊滑模控制方法   总被引:1,自引:1,他引:0  
本文针对单输入–单输出仿射非线性系统提出了一种基于模糊树模型的具有监督控制器的模糊滑模控制方法. 该方法用模糊树模型逼近非线性系统中的未知非线性函数, 得到初始的控制器, 然后在线调节模糊树模型中的线性参数, 改善控制器的性能, 实现对有界参考输入信号的跟踪控制. 模糊树辨识方法自适应划分输入空间, 大大减少模糊规则的数目, 在一定程度上可以缓解困扰模糊控制中的”规则爆炸”问题. 该方法通过监督控制器保证闭环系统所有信号有界. 通过理论分析, 证明了跟踪误差收敛到零. 用倒立摆进行仿真验证, 结果表明该方法用较少的模糊规则, 就能得到满意的控制效果, 有推广应用价值.  相似文献   

19.
A supervisory fuzzy neural network (FNN) control system is designed to track periodic reference inputs in this study. The control system is composed of a permanent magnet (PM) synchronous servo motor drive with a supervisory FNN position controller. The supervisory FNN controller comprises a supervisory controller, which is designed to stabilize the system states around a defined bound region and an FNN sliding-mode controller, which combines the advantages of the sliding-mode control with robust characteristics and the FNN with online learning ability. The theoretical and stability analyses of the supervisory FNN controller are discussed in detail. Simulation and experimental results show that the proposed control system is robust with regard to plant parameter variations and external load disturbance. Moreover, the advantages of the proposed control system are indicated in comparison with the sliding-mode control system  相似文献   

20.
永磁同步电机伺服系统的自适应模糊滑模控制   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对永磁同步电机伺服系统的跟踪控制问题,提出了一种基于扰动观测器的自适应模糊滑模控制方法.通过扰动观测器估计等效扰动,改善了系统的动态性能和稳态性能,并且只需要等效扰动的变化有界,而不是为零,放宽了要求;根据模糊控制原理引入3条模糊规则,在保证滑模条件的前提下有效地削弱了抖振;采用自适应策略估计模糊系统参数的最优值,简化了控制器的设计.实验结果表明,与常规自适应模糊滑模控制相比,本文提出的控制方法不仅能够有效地减小跟踪误差,而且能够改善参数估计过程,保证了参数估计的有界性.  相似文献   

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