白鹤滩水电站运行期水厂取水塔滑模设计与应用

金沙江白鹤滩水电站运行期水厂取水塔工程结构复杂、混凝土浇筑体积大、施工难度高，再加上按精品工程标准要求，混凝土的成型质量要求更高。传统的组合钢模板分层施工因耗时长、质量控制困难、整体性欠佳等多种不利因素，很难实现大体积混凝土的精品工程质量控制。在白鹤滩水电站取水塔工程中设计了新型滑模系统，详细介绍了系统方案设计、实施步骤及过程控制要点。实践表明：采用新型滑模系统解决了大体积曲面混凝土一次成型质量问题，且缩短了施工工期，节约了成本，保证供水系统顺利运行。相关经验可为以后类似工程建设提供经验。     

“方变圆”变径筒状结构滑模施工技术

为解决塔式光热的核心构筑物吸热塔"方变圆"变径超高筒体结构施工难题,选用一套可变形的滑模平台系统,通过操作系统上可调千斤顶支座、门架横向液压千斤顶装置、多处可调节模板角度和收缩模板的丝杆等,使得滑模根据施工需求可在一定的范围内调节模板倾角、间距,并逐步完成收缩变形,其理论滑模允许偏角20°,最终高效完成异形结构施工。该滑模系统刚度大、承载及堆料能力强、空间大、机械化程度高,施工操作简单,安全性高,适应沙漠极端环境。全过程仅需使用一套滑模体系,就能完成方形段、方变圆的变形段及圆形段施工,大大提高了施工效率,为类似环境下相似结构的施工提供了一定的参考。     

刚性航天器的预定义时间滑模控制

针对刚性航天器在姿态跟踪控制中存在的系统不确定及外界干扰等问题,提出了一种预定义时间滑模控制器(PTSMC).首先,给出了以四元数为姿态参数的航天器姿态跟踪控制系统,利用误差四元数和误差角速度设计了预定义时间滑模面.然后,考虑了航天器系统的不确定性和外界干扰设计了一种非保守上界的PTSMC,并通过边界层技术降低了系统抖动.最后,通过设计Lyapunov函数,证明了所提出的控制器的预定义时间稳定性和系统收敛时间上界的非保守性.仿真结果表明,刚性航天器的姿态跟踪误差精度可达1.5×10-6 rad,角速度跟踪误差精度可达2×10-6 rad/s.与现有的预定义时间控制器相比,所提出的控制器的稳定时间上限是更加非保守的,与传统PD控制和非奇异终端滑模控制相比,所提出的控制器具有更高的跟踪精度和鲁棒性.通过3自由度气浮平台的姿态跟踪实验进一步说明了控制方案的有效性,其中角度跟踪误差小于0.1 rad,位置跟踪误差小于0.2 m.     

基于滑模的运载器主动段俯仰通道姿控系统设计

与传统比例-积分-微分（PID）控制方法相比，滑模控制（SMC）方法可以比较容易地将不确定性纳入控制器设计中，从而增强系统的鲁棒性。探索了SMC技术在运载器主动段姿态控制中的工程应用，首先通过分析基于趋近律的SMC系统，提出了降低不连续切换项系数的需求，然后研究了基于干扰上界的SMC方法。三通道小偏差仿真结果验证了两种方法的控制效果，表明第2种控制器的鲁棒性更好，稳态误差小，同时发动机喷管摆角需求较小。     

3-UPU并联自动调平机构控制系统设计

为解决自动调平机构系统稳定性差和调平精度低的问题,设计了一种基于3-UPU并联机构和PI鲁棒滑模控制的调平系统。首先,基于螺旋和反螺旋理论,设计了一种3-UPU并联机构作为系统的调平机构,并建立了机构的动力学方程,为调平控制系统提供了控制对象。然后,在PI控制的基础上,利用鲁棒滑模算法的抗摄动、实时修正系统非线性的功能,设计了一种PI鲁棒滑模控制器,并运用Lyapunov函数证明了控制器的稳定性。最后,分别采用两种控制方法对机构的调平误差进行了仿真分析,结果表明:PI鲁棒滑模控制器有更佳的调平精度和较小的稳态误差,为调平机构的研究提供了一种参考方案。     

电动静液压主动悬架双滑模控制研究

为了抑制电动静液压作动器（EHA）主动悬架作动器输出主动力的脉动，改善车辆的动态性能，提出了一种EHA主动悬架双滑模控制策略。建立了EHA主动悬架动力学模型，设计了基于模型参考的外环滑模控制器和电机内环滑模控制器，仿真分析了不同路面激励下该悬架的输出主动力特性和车辆动态特性，并开展了台架试验测试。结果表明，双滑模控制策略能够抑制电机输出主动力所产生的脉动，使实际输出主动力有效跟踪理想主动力，提高了EHA主动悬架的动态特性。     

基于无速度传感器的PMSM反步终端滑模控制

研究一种带无速度传感器的永磁同步电机PMSM(permanent magnet synchronous motor)反步终端滑模控制策略。为了解决硬传感器可靠性差的问题,设计新型无速度传感器取代硬传感器,能够有效地估计电机的实时转速,提高系统的稳定性。分析反步控制与终端滑模控制的特点,研究一种基于终端滑模负载观测器的反步控制方法,有效地提高系统的的响应速度,增强系统的鲁棒性。并利用李雅普诺夫理论证明系统的稳定性。仿真及实验表明系统具有良好动态性能。