基于前馈补偿滑模控制的汽油发电机调速器

汽油发电机转速变化的动态性能是影响发电机性能指标的一个重要因素.在分析小型汽油发电机数学模型和控制任务的基础上,提出了基于负载扰动前馈补偿的滑模控制算法,设计了滑模控制器,并加入了负载扰动前馈控制策略.利用MATLAB工具箱进行仿真和配机实验,并与常规滑模控制相比较.实验结果表明:在常规滑膜控制上采用前馈补偿后,系统的稳定性和动态性能都有了很大提高,证实了该方法的有效性.     

基于模糊滑模控制器的伺服跟踪控制研究

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.     

基于微粒群算法的永磁同步发电机滑模控制

为了改善直驱永磁同步风力发电机控制系统的控制性能,设计了一种滑模控制器。运用Matlab/Simulink建立了直驱型永磁同步风力发电机的仿真模型。提出外环采用转速闭环控制控制策略,用于跟踪最佳转速,以实现风力发电系统的最大功率跟踪控制。针对转速闭环控制采用一种新型的趋近律设计了滑模控制器,并用微粒群优化算法对控制器参数进行寻优。所设计的控制器性能与比例积分（PI）控制器进行了对比,结果表明优化参数后的滑模控制器拥有更好的控制效果,同时也表明采用 PSO 算法进行控制器设计是有效、可行的。     

基于神经网络的PMSM自适应滑模控制

结合滑模控制和神经网络各自的优点,对永磁同步电机(PMSM)提出了一种基于神经网络的PMSM自适应滑模控制方案.首先设计了带积分操作的滑模变结构位置控制器,通过递归神经网络的在线学习来实时估计系统参数变化和外部负载扰动等不确定性的界限,减小滑模控制器的控制量.进而,在滑模控制器中又引入饱和函数取代符号函数,进一步减弱"抖振"现象.理论分析和实验仿真对比研究的结果表明所提出方法具有优越的动态性能和鲁棒性.     

以幂次趋近的离散变结构重复控制

本文提出一种离散变结构重复控制器设计方法,在趋近律中“嵌入”扰动抑制措施,构造理想切换动态,并据此导出重复控制器.为了进行控制器参数整定和刻画闭环系统的收敛性能,文中推导出准滑模带、单调收敛层和绝对收敛层边界的表达式.设计的离散变结构重复控制器能够完全抑制周期性扰动,控制器设计方法也适用于常值扰动下的定位控制.数值仿真及实验结果验证了所提出控制方案的有效性.     

准滑模逆变控制单相光伏并网系统的试验研究

逆变控制是光伏并网发电技术的一个难点问题。针对这一问题,提出了准滑模控制的解决方法。全面介绍了单相光伏并网发电系统的设计方案,在给出系统拓扑结构之后,建立了系统主电路的动态数学模型。简要分析了系统的最大功率点跟踪算法和准滑模控制逆变原理,完成了准滑模并网逆变控制试验。试验表明,基于准滑模控制的单相光伏并网发电系统具有动态响应快、稳态跟踪性能优良的特点,系统设计正确且可行。     

交流伺服系统的复合控制研究与设计

结合传统PID控制和滑模变结构控制两者的优点,提出了交流伺服系统的PD和滑模变结构的复合控制,使系统有良好的鲁棒性.本文分析了交流电机的数学模型,着重设计了三个闭环系统控制器的设计.仿真实验表明控制器能够提高控制系统的静态、动态性能和鲁棒性.     

模糊准滑模控制在无速度传感器直接转矩控制中的应用

将模糊控制器、准滑模控制器引到异步电机无速度传器的直接转矩控制系统中,以改善其动态和静态性能,提高系统的鲁棒性。     

三相Vienna整流器的QPR滑模控制策略研究

针对三相Vienna整流器双PI控制器难以同时实现快速性和准确性的问题,提出电压外环滑模控制和电流内环准比例谐振控制(Quasi Proportional Resonant,QPR)的非线性复合控制策略,改善输入侧电流跟随三相电压的精准性,提高网侧电流正弦化程度;同时提高整流器在负载扰动和启动时直流电压快速性及鲁棒性能。最后通过搭建MATLAB/Simulink仿真和实验平台进行验证,仿真和实验结果表明QPR滑模复合控制策略具有较好鲁棒性和动态性能,输入电流正弦度高和直流侧电压稳定,能较好地适应负载扰动。     

模糊滑模控制在双容水箱中的应用研究

针对常规控制在一些复杂液位控制系统中不能取得较理想控制效果的问题,提出了一种将模糊控制与滑模变结构控制相结合的模糊滑模控制方法。采用Matlab/Simulink设计了模糊滑模控制器,并将该控制器应用于典型二阶控制对象双容水箱系统进行仿真分析,以验证该控制方法的性能。仿真结果表明,该控制方法在保证系统动态、稳态性能的同时,削弱了抖振,使系统更快速地趋于稳定,提升了系统的动态性能及实用性。与常规控制相比,模糊滑模控制具有较好的自适应性和鲁棒性,适用于复杂液位控制系统。     

汽油发电机转速前馈-反馈控制系统

汽油机的转速稳定性是影响汽油发电机电气性能指标的一个重要因素,本文在分析其工作原理的基础上提出了一种电流前馈、转速负反馈式的系统结构,并且把反馈控制器设计为模糊控制、PID控制和保持模态相结合的多模态控制器.利用MATLAB工具进行的仿真和实际配机试验结果都表明,采用此算法后该转速控制系统的稳态性能和动态切换性能都比采用常规PID控制时有明显改善,证实了所提方法的有效性.     

无刷直流电机的自适应模糊滑模控制策略研究

为了提高无刷直流电机（BLDCM,brushless dC motor）控制系统的动态响应速度和干扰抑制能力,提出了一种新的自适应模糊滑模控制（AFSMC,adaptive fuzzy sliding mode control）策略。控制系统根据滑模开关函数的取值范围,可以切换滑模控制器的输出,能够改进滑模观测器的抖振现象和系统稳定性。控制器的控制律由自适应模糊控制算法调节,滑模控制器的输出减少了系统不确定时延的影响。根据所提出控制策略建立了仿真模型,并进行了仿真。仿真结果表明,所提出的控制策略能提高系统的动态性能和鲁棒性。该方法用于无刷直流电机的控制是可行的、有效的。     

SECOND ORDER SLIDING MODE CONTROL OF A DIESEL ENGINE

A 2nd order sliding mode algorithm is applied to control the speed of a diesel power generator set. Tuning guidelines are given. The robustness of the controller is investigated and the performance of the 2nd order sliding mode controller is compared with that obtained by a commercial diesel engine controller and a classical proportional‐integral (PI) controller. Robustness to unmodelled dynamics is discussed and implementation results presented.     

Robust Wind Speed Estimation and Control of Variable Speed Wind Turbines

In this work, a robust control scheme for variable speed wind turbine system that incorporates a doubly feed induction generator is described. The sliding mode controller is designed in order to track the optimum wind turbine speed value that produces the maximum power extraction for different wind speed values. A robust sliding mode observer for the aerodynamic torque is also proposed in order to avoid the wind speed sensors in the control scheme. The controller uses the estimated aerodynamic torque in order to calculate the reference value for the wind turbine speed. Another sliding mode control is also proposed in order to maintain the dc‐link voltage constant regardless of the direction of the rotor power flow. The stability analysis of the proposed controller under disturbances and parameter uncertainties is provided using the Lyapunov stability theory. Finally, the simulation results show that the proposed control scheme provides a high‐performance turbine speed control, in order to obtain the maximum wind power generation, and a high‐performance dc‐link regulation in the presence of system uncertainties.     

快速收敛的非线性SISO系统变结构控制设计

讨论了SISO非线性系统的两种滑模变结构控制设计.分别从线性滑模的趋近率及非线性滑模设计提出了新的方法及相应控制方案.文中设计的线性滑模趋近率,其趋近速度及滑动状态随系统状态变化而变化;非线性滑模从系统收敛速度及动静态性能综合考虑进行了设计.研究结果表明,相比于终端滑模,系统具有显著的快速性,并具有良好的动静态性能.最后通过三个仿真实例验证了该方案的有效性.     

基于新型趋近律的双定子电机控制系统研究

为了提高双定子永磁无刷(DS-PMBL)电机调速系统的动态品质,在纯指数趋近律的基础上,结合终端吸引因子与系统状态变量的幂函数,进而提出一种新型的趋近律,有效抑制了滑模控制抖振,显著提高滑模趋近速度.以该新型趋近律为基础,设计了DS-PMBL电机的数学模型与滑模速度跟踪控制器,采用id=0的矢量控制方法确定DS-PMBL电机的动态性能,并与常规指数趋近律进行仿真比较.结果表明,提出的改进控制系统与传统的控制方法相比,提高了滑模趋近速度,减小了抖振,明显地提高了系统的动态特性与鲁棒性.     

改进的等效滑模控制器在异步电动机矢量控制系统中的应用

针对异步电动机矢量控制系统常规等效滑模控制存在扰动稳态误差大、抖振大、跟踪快速性差的问题,设计了一种改进的等效滑模控制器。该控制器采用改进的切换控制函数,提高了电动机的动态控制性能。仿真试验结果表明,与传统的PI控制器和常规的等效滑模控制器相比,该控制器能有效降低系统抖振,提高了系统的动态响应速度,增强了系统的鲁棒性。     

无刷直流电机转速伺服系统反步高阶滑模控制

针对无刷直流电机转速伺服系统高性能非线性鲁棒控制, 提出一种新型的多滑模反步高阶滑模非线性控制方法. 在控制律设计的每一步都引入二阶滑模Super-Twisting 算法, 无需计算变量导数, 消除了滑模抖振, 并在第1 级子系统虚拟控制律设计中提出一种改进的二阶滑模Super-Twisting 算法. 与传统双闭环PI 控制相比, 能够令系统的动静态性能更好, 转矩脉动更小, 鲁棒性更强; 与标准Super-Twisting 算法相比, 进一步提高了系统对阶跃负载扰动的抑制能力. 最后通过仿真分析表明了所提出方法的有效性.

     

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.     

直线电机轨迹跟踪系统快速终端滑模控制

为提高永磁同步直线电机伺服系统的控制精度和鲁棒性,满足高速度高精度运动控制系统的要求,提出了一种快速终端滑模控制方法并建立了电机系统数学模型.分析和证明该控制算法的稳定性和鲁棒性.与传统的滑模控制方法相比,该算法确保了系统状态在平衡点邻域内具有更快的收敛速度,并最终收敛至平衡点.通过选择控制算法中合适的参数值,系统可达...