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。     

基于滑模变结构的柔性倒立摆控制研究

针对柔性倒立摆稳摆控制比较困难且传统指数趋近率的滑模变结构控制易对系统造成抖振,基于机理建模方法建立柔性倒立摆数学模型,提出变指数趋近率的滑模变结构控制方法,设计了滑模变结构控制器,使系统具有较好的稳摆控制和鲁棒性。仿真结果表明,基于变指数趋近率的滑模变结构控制方法能够更好的实现倒立摆稳定控制,相比于传统指数趋近率的滑模控制器输出更加平滑,进而减小了控制器的负担。     

微差压控制系统的滑模块控制器设计与仿真

将具有强鲁棒性的滑模变结构控制策略应用于转炉炉口微差压系统,采用炉口压力控制模型,分析、设计了两种变结构控制器.通过仿真研究表明滑模变结构控制方法具有很强的鲁棒性,可有效地改善控制系统的动态响应品质.     

反馈线性化最优滑模变结构励磁控制

将滑模变结构控制具有对摄动的完全自适应性与反馈线性化理论和最优控制理论结合起来,针对励磁系统,提出了一种基于反馈线性化最优的滑模变结构控制方法,给出了控制器的设计过程,避免了通常设计滑模变结构控制器时参数选取的盲目性,保证系统运行在较佳状态,且按指数趋近律设计的滑模变结构控制器不易产生抖动。仿真结果表明,这种方法能够充分发挥滑模变结构控制的鲁棒性优点,对电力系统具有较好的稳定作用。     

Buck直流变换器的滑模变结构控制研究

研究了Buck滑模变结构控制系统的滑模面函数和控制函数,分析了系统具有最大广义滑模区域及理想稳态输出特性的等效控制条件。使用PSIM仿真软件对Buck滑模变结构控制系统进行仿真研究,并与常规线性控制进行比较。仿真结果表明,滑模变结构控制在快速性和抗干扰性均优于常规线性控制。     

不匹配不确定性系统的近似变结构输出跟踪控制

针对一类具有不匹配不确定性的非线性系统,提出一种结合变结构控制方法及自适应控制方法输出跟踪控制器。首先提出一种保证不确定性系统跟踪误差指数稳定的近似变结构控制器;进而得到一种具有不确定性范数上界估计能力的自适应近似变结构控制器,并证明了所提出的自适应近似变结构控制器使跟踪误差在时间趋于无穷时收敛于零。     

基于滑模变结构控制的电动助力转向系统

针对汽车电动助力转向系统，提出滑模变结构控制方法，建立其运动方程，确定了滑模变结构控制器。台架实验结果表明这种滑模变结构控制器与PD控制器相比，其控制方法简单，同时具有更好控制效果。     

高速磁悬浮机床主轴的离散变结构控制

研究了高速磁悬浮机床主轴的变结构控制, 建立了考虑切削过程的主轴 磁轴承系统动力学模型, 并以磁轴承为控制对象, 设计了离散变结构控制器来抑制主轴振动. 仿真结果表明, 变结构控制律对于阶跃、冲击及切削等扰动具有很强的抑制能力, 对系统模型摄动及复杂加工过程具有良好的适应能力.     

静止无功发生器的微分几何变结构控制方法

根据静止无功发生器(SVG)数学模型的非线性特性,提出了微分几何变结构控制方法,运用微分几何精确线性化理论,把非线性系统转化成了一个线性系统,在此基础上应用非线性变结构控制理论进行设计控制器。结果表明,微分几何变结构控制方法对补偿SVG的无功电流具有有效性和可行性。     

变结构推理控制系统的设计

推理控制具有良好的抗扰能力和稳态性能，但是需要模型的误差在一定的范围内，而变结构控制对系统参数变化不敏感，具有较好的鲁棒性。该文通过分析，采用降维状态观测器，获取被控对象的状态，并与模型状态相比较而产生的状态误差，结合变结构控制律的设计方法，设计了一个变结构推理控制系统，降低了推理控制对模型精度的要求，只要将变结构控制产生的抖振控制在允许的范围内，就可改善系统控制性能，仿真例子说明了方法的有效性。     

采用模糊控制的感应电动机解耦变结构系统的研究

感应电动机的解耦变结构控制是一种新型的交流控制系统,但解耦变结构控制在实际系 统中会引起抖振问题,从而影响了控制系统的性能.将模糊控制引入感应电动机解耦变结构系统 可以有效地抑制抖振,从而提出了采用模糊控制的感应电动机解耦变结构控制系统.     

反舰导弹的自适应全局滑模变结构控制

为了消除变结构控制的到达阶段，保证系统在整个控制过程中的鲁棒性，提出了一种自适应全局滑模变结构控制方法。该方法利用自适应控制来调节变结构控制器的参数，对系统不确定项的上界进行估计，保证了整个闭环控制系统的渐近稳定性。考虑到反舰导弹的法向过载输出存在非最小相位特性，采用了输出重定义技术来解决。在此基础上，应用自适应全局滑模变结构控制方法设计导弹的飞行控制系统，保证了导弹的新输出量渐近地跟踪其期望值。仿真结果证明了所提出的控制方法的有效性。     

火车制动防滑控制的滑模变结构控制方法研究

采用传统的滑模变结构控制方法设计的火车制动防滑控制系统动态性能较差且由于系统的非线性会造成系统产生高频率抖振的控制信号.为此采用改进指数趋近律法对传统的滑模变结构控制方法进行改进.首先构建车轮制动时相应的数学模型,然后对传统的防滑系统滑模变结构控制器进行设计,接着对传统的防滑系统滑模变结构控制器进行改进.分别应用Simulink对传统的车轮制动防滑系统和改进的车轮制动防滑系统进行仿真与分析研究.通过对比仿真结果发现应用改进的滑模变结构控制方法设计的高速列车制动防滑系统有更好的动态性能,并且消除了抖振现象,加快了系统响应速度.     

滑模变结构控制在双闭环调速系统中的应用

为提高双闭环调速系统的快速跟踪性能,提出了一种新的滑模变结构速度控制策略。为了有限抑制系统在滑模切换面上的抖振,提高系统鲁棒性,在建立无刷直流电动机模型的基础上,提出了一种新型指数趋近率的变结构控制策略,使切换函数快速进入滑模面,有效地减小了系统的抖动。仿真实验结果表明采用的改进指数趋近率的滑模变结构控制相比传统的PID控制,系统在快速性、稳定性、准确性得到显著提高,系统对参数扰动具有较强的鲁棒性。     

变速变桨风力机组控制策略研究

为提高风力机发电系统的风能利用效率、改善输出电能质量,针对变速变桨风力发电机组的控制问题,以混杂系统理论为核心,建立了应用于变速变桨风力机组的混杂自动机控制结构。同时,结合模糊控制理论,给出控制器的算法。通过对该控制结构和控制算法的仿真表明,与常规的控制方法相比,采用混杂自动机控制结构和控制算法控制变速变桨风力机组,既提高了风能的利用效率,又很好地改善了风力机输出电能质量,实际控制效果良好。     

Variable structure controller design for linear systems with bounded inputs

This paper studies the design of variable structure systems with saturation inputs. Sliding mode domain, reaching domain, and unescapable reaching domain of linear systems with variable structure are defined and investigated. When the state matrix of the linear system is Hurwitz, the stability of the variable structure systems is proven by using passivity theory. Moreover, variable structure systems with novel nonlinear switching surfaces are proposed for second order systems. Two strategies for designing variable structure control for high order linear systems are also proposed, such as stepby-step variable structure control and moving-surface variable structure control, which were found to guarantee that the reaching condition of the variable structure control is always satisfied. Finally, an illustrative example pertaining to the attitude control of a flexible spacecraft demonstrates the effectiveness of the proposed methods.     

基于T-S模型的体操机器人系统模糊变结构控制

针对体操机器人（Acrobot）这类非线性系统，给出一种基于T—S模型的模糊变结构控制律设计．首先采用T—S模型建模,得到Acrobot的全局模糊模型;然后基于Lyapunov理论设计出保证Acrobot全局渐近稳定的模糊变结构平衡控制器．仿真结果表明，所设计的模糊变结构控制器与普通变结构控制器相比．可使Acrobot系统在垂直向上平衡点附近具有更大的吸引域和更强的鲁棒性．     

解耦变结构交流速度控制系统的研究

本文提出了一种新型的AC速度控制系统——解耦变结构控制系统。它利用解耦原理简化感应电动机的数学模型,然后采用变结构控制原理克服转子电阻随温度变化带来的不良影响,保证了系统的动态和静态性能。文中推导出解耦变结构速度控制系统的数学模型、滑模控制器结构,并给出仿真结果。     

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.     

陶瓷窑变结构温度控制系统的设计

针对陶瓷明焰窑温度控制中存在的状态能观性、能控性问题,采用模糊控制与时 间比例分割控制相结合的控制策略;提出了一种基于系统过程状态的变结构控制方法,并设 计出了以这种变结构控制为核心的陶瓷明焰窑温度控制系统;经工业现场的实际应用表明, 该方法应用于陶瓷明焰窑温度控制是可行的,系统设计是成功的.