变结构鲁棒控制算法在柴油机转速控制系统中的应用

针对车用柴油机转速控制系统存在不确定时滞性,提出变结构鲁棒控制算法.对转速系统的"高速到怠速"功能段进行建模及MATLAB仿真.结果表明控制效果良好,解决了由不确定时滞性引起的系统不稳定问题.     

改进参考轨迹的滑模预测控制在磁悬浮轴承的应用

研究了不确定离散时间系统的滑模预测变结构控制器的设计问题,针对常规滑模变结构控制方法在电磁轴承控制当中引起的抖动问题,提出了一种能有效削弱系统抖振并保证系统渐近稳定的幂指数趋近律,将该趋近律作为滑模参考轨迹,以不确定系统的名义模型作为滑模预测模型,将预测控制中滚动优化、反馈校正的思想引入离散准滑模变结构控制系统的设计,实现了滚动优化求解.建立电磁轴承动力学模型,并对其进行了仿真,结果表明:该方案可以有效减弱抖动对系统的不利影响,实现了转子的快速调整和稳定悬浮,其跟踪性能快速精确,同时对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性.     

神经网络-标称系统混合模型的离散变结构控制

提出将神经网络和标称系统混合建模方法引入到柔性结构主动控制当中，在混合模型的基础上，利用离散变结构控制（VSC）对柔性结构振动进行控制．离散变结构控制的滑模面是以标称系统为基础，由最优化二次型价值函数确定，并通过黎卡提方程求解．利用标称模型和神经网络混合建模方法来减小系统的不确定性，达到减弱变结构控制在实际控制系统中的抖动问题．神经网络采用多层前馈网络（MFNN），来对不确定部分进行建模．仿真结果表明系统振动受到了有效的控制，说明提出的神经网络变结构控制（NNVSC）方法非常有效。     

滑模变结构控制在时滞系统中的应用

目的研究一类线性不确定时滞系统控制器的设计问题,改善时滞系统的控制效果.方法采用滑模变结构控制策略,先用线性变换将原来的时滞系统变成一个无时滞的系统,再利用最优控制理论设计滑动平面并选择适当的滑模变结构控制规律,保证系统状态在有限的时间内到达滑动面.结果滑模变结构控制比PID控制超调量小10%,调节时间短5%,有效地抑制了系统控制器输出的抖动问题.结论滑模变结构控制方法具有更优的动态特性及鲁棒性,有效地提高了时滞系统的控制效果.     

挠性航天器分散变结构控制稳定性研究

文章针对具有大面积太阳帆板的挠性航天器姿态控制问题,研究了分散变结构控制方案,设计了分散子系统滑动模态与控制律,并在分析和考虑航天器实际控制输出限制的基础上进行了合理简化,便于工程实现。由于实际航天器执行机构控制输出受限,以及系统不确定因素,不能始终满足滑动模态能达条件,证明了在控制受限情况下变结构控制系统的大范围渐进稳定性。开展了挠性航天器变结构姿态控制物理仿真实验,验证了控制系统的稳定性与有效性。     

建筑结构离散变结构控制的模糊趋近律方法

抖振问题是离散变结构控制在实际系统中应用的突出障碍。基于模糊控制的优点,文中采用了一种含有模糊趋近律的离散变结构控制方法对地震作用下建筑结构的振动控制问题进行了研究。给出了确定切换面的方法,并推导了控制律的表达式。文中以一个3层剪切型建筑结构模型为例验证所提出的离散变结构控制方法的有效性,算例分析结果表明,所提出的控制方法能够有效地减小结构的地震峰值响应,同时达到了削弱控制系统抖振的目的。     

一类主从混沌系统的同步控制

针对一般变结构控制方法存在高频抖振和需要事先已知不确定项的上界等不足,提出了自适应无抖振变结构控制方法,以实现一类含有不确定项及外部噪声干扰的主从混沌系统的同步控制.该控制方法不仅对参数变化和噪声干扰具有很强的鲁棒性,而且能消除滑模面附近的抖振现象且不需要不确定项的上界已知的条件.理论分析与仿真结果表明了该控制器的有效性.     

关于随机分布参数系统的变结构控制研究

研究了一类It型随机时滞分布参数系统的滑动模控制问题,设计了该系统的变结构控制器,证明了系统的滑动模运动的存在性,并分析了在滑动切换面上滑动模控制系统关于不确定量的不变性特征及运动稳定性.与相关论文相比,所获结论与扩散系数相关,在实际应用中更具实践意义.运用文中方法,类似论文结论均可进行改进.     

基于比例切换变结构控制的倒立摆系统研究

针对于倒立摆系统不稳定、建模存在误差且有干扰的非线性控制问题，研究了基于比例切换的变结构控制方法，建立了系统的数学模型，设计了控制系统的切换面和基于比例切换函数的滑模变结构控制器，经仿真后在实验系统上进行了物理实现。结果表明，该控制方法能有效抑制倒立摆系统参数摄动引起的扰动和外加干扰，能有效提高倒立摆控制系统的稳定性、控制精度和响应速度，系统鲁棒性强。     

迭代滑模增量反馈及在船舶航向控制中的应用

针对一类不确定非线性受扰动系统,提出一种基于非线性迭代滑模变结构的增量反馈控制算法．通过对系统输出迭代设计非线性滑动模态,并利用增量反馈控制,无需对不确定项的估计,在系统输入增益符号已知的条件下可自动寻找使系统稳定的控制量,避免了变结构控制的抖振以及输出反馈控制的稳态误差与超调问题,强化了变结构控制的不变性特点．对不同船型及舵机模型的船舶航向控制进行了仿真,结果表明,系统阶跃响应超调得到有效抑制,定常干扰下的静态误差得到消除,且控制器对模型摄动及干扰变化不敏感、设计参数易于调节．     

双拇指手的位置伺服控制及抑制抖动研究

以双拇指手为控制对象,讨论了数字三环控制和滑模变结构控制方法,同时讨论了抖动的影响以及抑制抖动的方法.结果表明滑模变结构控制可以改善系统的控制性能,引入饱和函数后抑制抖动效果明显.滑模变结构控制优于三环控制.     

一般双线性比例变结构系统的控制及其稳定性

在单输入双线性常值变结构控制、比例变结构控制和一般双线性常值变结构控制系统的基础上,研究一般双线性比例变结构系统的控制策略,给出了控制结构图。采用状态反馈,定义排序截尾算子,使控制律与状态变量中前m个绝对值较大的分量成比例,实现用m个控制量对n(n ≥ m)个被控量的控制。给出了用李亚普诺夫方法综合这类系统的详细步骤,根据李亚普诺夫稳定性定理得出了这类系统的稳定条件,根据这一条件选择比例系数并进行了仿真实验。     

基于神经元补偿的直线伺服系统全程滑模控制

针对直接驱动的交流永磁直线伺服系统，提出一种基于神经元补偿控制的全程滑模变结构控制策略，该控制策略是使控制系统从开始就处于所设计的滑动模态上并将其保持，解决了以往变结构控制中能达阶段的鲁棒性问题，通过神经元控制的补偿作用，削弱了滑模控制引起的抖振，仿真实验结果表明，该策略对系统参数变化和负载扰动等不确定因素具有很强的鲁棒性，而且提高了直线伺服系统的伺服精度。     

滑模变结构控制研究综述

主要介绍滑模变结构控制的研究情况.先介绍变结构控制理论,并对滑模变结构的发展现状进行了评述;然后着重从滑模面设计、滑模条件以及抖动这三个方面对已开展的研究工作进行了深入的探讨;最后介绍了滑模变结构控制的主要应用情况,同时对这一领域的研究方向进行了展望.     

机器人智能控制研究进展

以介绍机器人控制技术的发展及机器人智能控制的现状为基础 ,叙述了模糊控制和人工神经网络控制在机器人中智能控制的方法 .讨论了机器人智能控制中的模糊控制和变结构控制 ,神经网络控制和变结构控制 ,以及模糊控制和神经网络控制等几种智能控制技术的融合 .并对模糊控制和神经网络控制等方法中的局限性作出了说明     

大型柔性卫星平台的变结构姿态控制

首先利用拉各朗日方程建立了大型柔性卫星的动力学方程，对该动力学方程进行了线性化，并且为了以后设计变结构控制器的需要，设计了状态观测器，然后设计了变结构控制器．在设计过程中，充分考虑了实际工程要求，采用了边界层方法来削弱变结构控制器的抖振，同时考虑了执行机构控制输出受限的情况，采取了利用4个偏置动量轮系统组成三轴零动量飞轮系统对卫星平台进行姿态控制．最后通过数学仿真证明了所设计的控制器的有效性．     

变结构神经网络控制在SRD中的应用

目的为了减小开关磁阻电机驱动系统参数变化对系统性能产生的影响,解决变结构控制的不连续控制特性问题.方法在常规变结构控制的基础上,引入神经网络控制技术,将普通滑模变结构与神经网络相结合,通过变结构神经网络控制策略进行控制器设计.结果经过对新的滑模变结构控制与传统的PID控制和普通变结构控制性能的对比分析表明,新的滑模变结构控制较好地克服了负载扰动及参数变化对系统转速的影响.结论新的控制方法快速性好、鲁棒性强,减少了开关磁阻电机驱动控制系统的输出抖动.     

电磁激振器的变结构控制

研究电磁激振器的变结构控制．通过建立电磁激振器的非线性数学模型．应用变结构控制理论对其进行控制．克服了传统PID控制需要不断调整控制器参数和缺乏自适应性的缺点．仿真结果表明．变结构控制算法能达到精确控制的目的．对系统参数变化和外界干扰具有较强的鲁棒性．     

Adaptive variable structure control based on backstepping for spacecraft with reaction wheels during attitude maneuver

An adaptive variable structure control method based on backstepping is proposed for the attitude maneuver problem of rigid spacecraft with reaction wheel dynamics in the presence of uncertain inertia matrix and external disturbances. The proposed control approach is a combination of the backstepping and the adaptive variable structure control. The cascaded structure of the attitude maneuver control system with reaction wheel dynamics gives the advantage for applying the backstepping method to construct Lyapunov functions. The robust stability to external disturbances and parametric uncertainty is guaranteed by the adaptive variable structure control. To validate the proposed control algorithm, numerical simulations using the proposed approach are performed for the attitude maneuver mission of rigid spacecraft with a configuration consisting of four reaction wheels for actuator and three magnetorquers for momentum unloading. Simulation results verify the effectiveness of the proposed control algorithm.