基于滑模变结构的潜空导弹姿态控制研究

基于小扰动线性化假设,对潜空导弹的纵向通道分别建立了鱼雷航行力学和导弹飞行力学的状态空间模型,设计了基于指数趋近律的水下和出水后的姿态控制律,建立了Simulink六自由度弹道数学模型并进行了仿真,结果表明:潜空导弹水下和空中的小扰动线性化模型简单有效,趋近律姿态控制方法可实现对潜空导弹水下姿态和出水后姿态的有效控制,对进一步深入开展潜空导弹的研究奠定了良好的基础.     

巡航导弹飞行轨迹的趋近律滑模控制

巡航导弹飞行轨迹的精确控制可以实现其精确打击的目的。提出了一种基于滑模控制技术的巡航导弹飞行轨迹控制方法,并建立了一个完整的巡航导弹控制系统,以实现对巡航导弹全通道飞行的精确控制与完全仿真,且具有一定的鲁棒性。首先建立巡航导弹的全通道飞行轨迹模型,介绍滑模控制方法及其特点。然后根据所建导弹模型,构建整体控制回路的框架,并基于趋近律来设计滑模控制器。最后调节控制参数进行仿真。结果表明,基于趋近律的滑模控制方法对非线性强耦合的导弹模型可以实现有效的控制。     

防空导弹姿态控制系统终态滑模变结构设计

针对防空导弹垂直发射姿态调转时的快速性要求,研究了快速姿态调转的控制问题.首先基于一类多输入多输出高阶非线性系统的Teminal(终态)滑模变结构控制方法,对垂直发射防空导弹的滚动和俯仰、偏航通道所呈现的非线性、强耦合性进行了分析,并设计了一种新型滑模控制器.控制器设计方案消除了滑模控制的到达阶段,系统的初始状态始终保持在滑模面上,确保了系统的全局鲁棒性和稳定性,且能在有限且可控时间内使跟踪误差趋近于零.最后通过数字仿真验证了系统在不确定因素情况下具有强鲁棒性和适应性,可用于防空导弹短时间姿态调转控制.     

滑模变结构控制趋近运动边界特性研究北大核心CSCD

为对滑模变结构控制趋近运动阶段状态变量的范数边界特性进行分析,以一类非线性模型作为研究对象,采用2种典型趋近律设计滑模控制调节器,基于广义Gronwall-Bellman引理对趋近运动阶段状态变量范数的边界特性进行分析,给出状态变量范数的约束关系式,该范数的边界可利用趋近律参数的选取进行调节,使得滑模到达时状态变量在滑模态稳定域内,滑模运动指数稳定。利用MATLAB/Simulink对所得调节器进行仿真。仿真结果表明,在趋近运动阶段,对于满足给定初始条件的状态变量,其范数严格单调递减,满足分析得到的约束关系,在趋近运动结束进入滑模运动阶段后,系统能指数稳定在平衡状态。     

飞机防滑刹车系统模糊滑模控制研究北大核心

针对现在飞机广泛应用的“PD+PBM”控制律难以对具有强非线性和不确定性的飞机防滑刹车系统进行高性能控制的问题,提出飞机防滑刹车系统基于模糊指数趋近律的滑模变结构控制律。先建立具有不确定扰动的飞机防滑刹车系统的地面动力学模型以消除模型误差所带来的不利影响,然后设计了基于指数趋近律的滑模变结构控制律以改善控制性能,并利用李雅普诺夫定理证明了系统的稳定性,最后基于模糊理论对滑模控制律进行优化以抑制抖振。仿真结果表明,基于模糊指数趋近律的滑模变结构控制律控制效果优于“PD+PBM”控制律和传统的滑模控制律,抑制控制器输出抖振效果良好,刹车效率高,控制方法合理有效。     

基于分数阶滑模观测器的永磁同步电机无传感器矢量控制

为解决基于传统滑模观测器的永磁同步电机转速和位置估计精度不高以及抖振过大等问题,设计了一种分数阶滑模观测器。首先根据分数阶理论提出一种分数阶滑模趋近律,并证明其稳定性;然后将永磁同步电机的定子实际电流与估计电流的差值作为滑模面,利用分数阶滑模趋近律设计滑模观测器的控制律,获取反电动势后采用锁相环提取转速和位置;最后建立了永磁同步电机无传感器矢量控制的仿真模型。仿真结果显示新型分数阶滑模观测器不仅静态性能好,而且与基于指数趋近律设计的滑模观测器相比,具有动态跟踪速度快、观测精度高、抖振小等优点。     

基于混合滑模控制器和反正切观测器的SPMSM直接转矩控制

针对基于传统PI控制的表贴式永磁同步电机(SPMSM)直接转矩控制系统抖振和相位延迟等问题,在转速环节设计新型趋近律,采用模糊自适应方法,实现趋近律参数的动态调节,并通过Lyapunov方法证明稳定性.利用super-twisting滑模策略生成参考电压矢量,完成混合滑模控制器的设计,建立基于反正切函数的滑模观测器,并对转子位置进行合理补偿.仿真实验表明,与PI控制、基于指数趋近律的滑模控制器相比,所设计的控制器在电机空载起动和外加干扰情况下均能有效提高系统响应,显著降低抖振,与其他模型参考自适应观测器相比,所设计观测器能有效减小相位延迟,转子位置辨识结果更准确.     

基于动态滑模控制的挠性航天器姿态控制

本文采用滑动模态控制方法对挠性航天器设计了姿态镇定控制律.首先,建立了挠性航天器的数学模型.其中,挠性航天器的运动学方程采用姿态四元数描述.然后,通过引入动态切换函数,设计挠性航天器的动态滑模姿态控制律.该控制律能对滑模姿态控制律中由符号函数项引起的抖振进行抑制.采用Lyapunov方法证明了所设计的动态滑模姿态控制律能使闭环航天器姿态系统稳定.最后,通过数值仿真例子验证了所提出方法的有效性.     

尾坐式飞行器过渡模式纵向姿态控制

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。     

基于滑模变结构控制的路径跟踪研究

为解决锅炉水冷壁磨损检测机器人的路径跟踪问题,提出了一种基于指数趋近律的滑模变结构控制的机器人路径跟踪方法。在水冷壁磨损检测机器人运动模型的基础上,进行路径跟踪误差分析,设计一种基于指数趋近律的滑模变结构控制器,再利用Lyapunov定理验证其收敛性,最后通过MATLAB软件模拟仿真,仿真结果表明该控制器可以克服误差,使位姿误差收敛至零。     

智能控制与常规控制

智能控制是在常规控制理论与技术基础上的进一步发展与提高,目的是在非结构化、不确 定性与控制对象有强相互作用的环境中实现过程任务(追求目标)的闭环自动控制.虽然传统 人工智能方法应用于实际控制问题有很大困难,但是把对复杂环境建模的严格数学方法研究 同人工智能中新兴学派思想的研究紧密结合起来,有可能导致新的智能控制体系结构的产生 和发展.这种研究将会在"自上而下"和"自下而上"两个方向的交汇处取得重大突破.     

局域网的安全控制与病毒防治

网络技术的发展,给局域网带来了很大的安全威胁,本文介绍了局域网安全控制的策略及局域网病毒防治的基本模型。     

基于在线LS-SVM的逆模/PID复合控制

针对最小二乘支持向量机(LS-SVM)无法在线建模的问题,提出了一种基于在线LS-SVM回归的非线性逆模型建立方法。在线LS-SVM能够跟踪时变非线性系统的动态特性,当系统参数随时间变化时仍然有效。在前馈控制中,在线LS-SVM建立系统逆模型,并与PID反馈控制相结合构成复合控制方法,应用于较一般的离散非线性系统。仿真结果表明,采用在线LS-SVM建立非线性系统的逆模型的方法有效,复合控制策略具有良好控制性能。     

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.     

网络控制系统的分析与控制

网络控制系统是指通过网络形成闭环的实时反馈控制系统.针对同时具有网络诱导时延和数据包丢失的网络控制系统,研究了其建模、稳定性分析与控制器设计的问题.所考虑的网络诱导时延为小于一个采样周期的短时延,既可以是定常的也可以是时变的;随机丢包过程是具有普遍意义的任意丢包过程,其数字特征不必先验得到.运用Lyapunov方法,得...     

基于Fuzzy-PI双模控制的控制系统

叙述了孵化装置中有关温度与湿度的控制方法。为了提高控制精度、改善系统的动态、稳态性能,引入了基于Fuzzy-PI双模控制方法,并利用Matlab进行仿真。通过仿真和实际运行表明,采用了Fuzzy-PI双模控制以后,加快了动态响应,提高了控制精度,有效地降低了超调量,孵化率达到了规定的技术指标。对于实际中存在的非线性、大滞后、大惯性、难以建立数学模型的系统,采用该控制方法,不失为一种好的策略。     

智能控制在城市交通控制中的应用

介绍了自适应神经模糊推理系统的结构,以及用MATLAB模糊工具箱提供的ANFIS应用工具仿真,完成训练模糊神经网络,将智能控制应用在城市交通控制中。     

网络控制系统的建模与控制方法研究

网络控制系统降低了电缆成本,易于系统诊断和维护,具有很大的灵活性,因此正逐渐应用于工业控制中.在网络控制系统中,不可避免地存在网络诱导时延,这降低了系统的性能甚至使系统变得不稳定.本文研究了系统建模,控制等问题.系统仿真结果表明了本文方法的正确性和有效性.     

血压的自适应控制

根据生物体血压控制特点及控制环境，本文提出了一种自适应控制方法，该方法使用最大似然法和递推最小二乘法建立生物体血压的数学模型和估计模型系数，使用控制加权和控制变化率加权，可避免控制过大和控制过快等情况，使用计算机，微流量泵及传感器，构成一血压控制闭环系统。     

PID控制在变频调速中的应用研究

本文以锅炉供水为例,介绍了 PID 控制在变频调速中的应用研究,包括变频调速的节能分析、PID 变频调速控制系统实验装置的设计与实现,给出了实际调试变频 调速的参数,分析了参数整定时遇到的问题.