惯性定向三轴稳定卫星姿态自适应滑模控制

在建立惯性定向三轴稳定卫星非线性耦合姿态运动模型的基础上,设计了姿态三轴稳定控制的自适应滑模变结构控制器。在控制器的设计中,考虑了小卫星惯量参数的不确定性以及外界力矩干扰的情况,利用自适应滑模变结构控制方法在线辨识干扰力矩的极值以及卫星惯量参数,并依此动态调整控制器的输出。基于Lyapunov稳定性原理证明了所设计的控制器能够使系统全局一致最终有界稳定。仿真结果表明了该控制方法的有效性和可行性。     

自适应逆控制的异步电机变频调速系统研究

将自适应逆控制应用干异步电机变频调速控制，对给定信号、参数摄动和外部扰动分别施以控制，使二者同时达到最佳控制效果，无需在二者之间进行折衷．利用变论域变步长的LMS自适应滤波算法，使自适应逆控制的异步电机变频调速系统及其逆系统辨识的初始收敛速度、时变系统跟踪能力及稳态精度3个指标同时达到最优．仿真实验表明了该控制的先进性和有效性．     

基于Elman网络的非线性系统神经元自适应预测控制

提出在非线性系统的E1man网络辨识模型的基础上，用单神经元设计预测控制器的方案。Elman网络在BP网络的基础上，加入反馈信号，利用内部状态反馈来描述系统的非线性动力学行为，提高了学习速度，适合于动态系统的实时辨识。神经元结构简单，且有很强的自学习和自适应能力，它根据系统的期望输出与一步超前预测输出之间的偏差，并通过某种特定的学习算法在线调整控制器的参数，使控制器能够适应对象参数的变化，从而实现对一类非线性系统的有效控制。仿真实验证明了该方案的有效性。     

一种具有PI结构的时滞系统APFC控制

提出了一种具有PI结构的时滞系统自适应预测函数控制（APFC），该算法通过在性能指标函数中引入预测输出误差和预测输出增量误差，使最终形成的控制器具有比例-积分（PI）结构。结合了预测控制具有较好的处理时滞、快速跟踪和PID调节器抗干扰性强、鲁棒性强的优点，并且模型参数是通过带遗忘因子的递推最小二乘算法在线辨识得到。在具有时滞的工业过程数学模型上进行仿真研究，结果表明，该算法具有较好的跟踪效果、抗干扰能力和鲁棒性。     

未知参数非线性系统的自适应广义预测控制

研究非线性系统的稳定性和跟踪优化问题,针对未知参数非线性系统的参数辨识和输出跟踪问题,给出参数自适应广义预测控制方法,为使辨识模型能实时反映被控对象特性以及输出对设定值的跟踪有较高精度.提出将非线性系统转化为受控自回归滑动平均模型,根据输入输出数据辨识模型参数.采用广义预测控制滚动优化的策略得出最优控制律,将最优控制律作用于对象实现非线性系统的优化控制以及系统输出对设定值的跟踪控制.明显克服了自适应控制对模型精度要求高的缺陷且具有在线辨识,滚动优化的特点.最后,通过仿真实例验证了方法的有效性.     

广义预测自适应控制的双重控制算法

提出了一种基于双重控制思想的广义预测自适应控制算法,该算法在模型辨识和控制的过程中,采用谨慎控制和探测控制相结合的双重控制,充分考虑估计参数的误差,在使系统状态最优地沿预定轨线运动的同时最大限度的积累被估计参数的信息,以便最快地降低系统的不确定性。仿真结果表明,该控制算法比普通的广义预测自适应控制具有更好的控制品质。     

遗传算法在PID自适应控制中的应用

提出一个基于遗传算法的PID自适应控制系统。在连续系统辨识部分，设计了一种分层遗传算法（HGA），完成对控制对象结构与参数的同步辨识；根据所获得的对象模型，在PID控制器参数设计部分，采用一种基于基因差异的实数编码遗传算法（SAGA），并兼顾了控制系统的时域及频域要求。当控制对象发生变化时，由于借助HAG对模型进行及时修正并由SAGA对PID参数自适应优化调整，使系统能迅速稳定并处于优化的运行状态。     

基于非线性(Wiener)模型自适应预测函数控制

针对一类非线性对象提出了基于Wiener模型的非线性系统自适应预测函数控制方法。利用带遗忘因子的递推最小二乘算法在线辨识得到Wiener模型核参数，根据所得模型参数直接计算得到非线性预测函数控制律，而且使控制律计算容易，适用于具有一定非线性的被控对象，并能适应被控对象的环境变化。     

基于神经网络的一类非线性连续系统的稳定自适应控制*

本文将神经网络作为非线性系统的模型，提出能够对一类非线性连续系统进行有效控制的自适应控制结构和算法，该控制方案不仅能经类非线性系统的跟踪控制问题，而且由于将变结构控制技术动用于其中，整个闭环控制系统还能克服许多神经网络控制系统中存在的稳定性问题。由稳定性理论可推证整个闭环控制系统渐近稳定和参数和渐近收敛的特性。     

一种工业机器手的自适应阻抗控制方法

提出一种基于任务空间的直接自适应阻抗方法，它不要求辨识机器手动态模型结构和参数，不需要计算机器手的运动学逆变换，因此，避免了基于机器手模型线性参数辨识的控制方法的缺点。     

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。     

变结构控制的抖振问题研究

变结构控制是一种鲁棒控制方法,它对系统参数的变化和外部干扰具有理论上的完全鲁棒性,然而,变结构控制系统在滑模面上的高频抖振是其工程应用的主要障碍.该文将抖振削弱方法分为两类：一类是传统控制方法,它通过改变变结构控制器的构造方式来削弱抖振;另外一类是组合控制方法,它通过引入其他先进控制理论（如智能控制、自适应控制等）来削弱抖振.目前,多种组合控制方法被广泛采用,但缺乏对结合方式的系统性分析,本文以模糊变结构组合控制方法为例,详细探讨了多种形式的结合方式.最后指出了处理抖振问题的发展方向.     

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。     

Hybrid Control Scheme for Robust Tracking of Two-Link Flexible Manipulator

The hybrid control scheme is proposed to stabilize the vibration of a two-link flexible manipulator while the robustness of Variable Structure Control (VSC) developed for rigid manipulators is maintained for controlling the joint angles. The VSC law alone, which is designed to accomplish only the asymptotic decoupled joint angle trajectory tracking, does not guarantee the stability of the flexible mode dynamics of the links. In order to actively suppress the flexible link vibrations, hybrid trajectories for the VSC are generated using the virtual control force concept, so that robust tracking control of the flexible-link manipulator can also be accomplished. Simulation results confirm that the proposed hybrid control scheme can achieve more robust tracking control of two-link flexible manipulator than the conventional control scheme in the presence of payload uncertainty.     

Hybrid Control Scheme for Robust Tracking of Two-Link Flexible Manipulator

A hybrid control scheme is proposed to stabilize the vibration of a two-link flexible manipulator while robustness of Variable Structure Control (VSC) developed for rigid manipulators is maintained for controlling the joint angles. The VSC law alone, which is designed to accomplish only the asymptotic decoupled joint angle trajectory tracking, does not guarantee the stability of the flexible mode dynamics of the links. In order to actively suppress the flexible link vibrations, hybrid trajectories for the VSC are generated using the virtual control force concept, so that robust tracking control of the flexible-link manipulator can also be accomplished. Simulation results confirm that the proposed hybrid control scheme can achieve more robust tracking control of two-link flexible manipulator than the conventional control scheme in the presence of payload uncertainty.     

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。     

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.     

离散变结构控制基于扰动动态补偿的理想趋近律

研究了带有系统内部参数摄动和外部干扰的离散时间系统变结构控制综合问题。给出了非匹配不确定离散时间系统带有扰动动态补偿的理想趋近律,消除了常规变结构控制中不确定项必须有界和满足匹配条件的限制。所设计的变结构控制器在有限时间内可达切换面,有效地削弱了系统抖振,减小了切换带带宽,改善了系统动态品质。仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。     

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.