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自行车机器人系统的稳定滑模控制 总被引:2,自引:0,他引:2
基于拉格朗日方法建立自行车机器人动力学模型,针对自行车机器人这一非线性欠驱动系统,利用稳定滑模控制算法实现系统的稳定.该方法首先从各个子系统中取出一个变量组合成一个中间变量;然后从该中间变量出发构造滑模函数,从滑模控制器设计的角度求取控制量,保证中间变量在有限时间内收敛到平衡点,从而保证系统状态收敛到收敛域内.该方法能够保证自行车机器人系统的稳定性,并在仿真实验中得到了验证. 相似文献
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一类非线性不确定系统的非奇异Terminal滑模控制 总被引:1,自引:0,他引:1
针对一类二阶非线性系统提出新的Terminal滑模控制面以克服传统的Terminal滑模控制的奇异问题,同时确保系统从任何初始状态能在有限时间内收敛至平衡点.进一步考虑系统参数摄动和外界扰动等不确定性因素上界的未知性,用Lyapunov稳定性方法给出了一个带有未知性上界参数估计的自适应非奇异Terminal滑模控制(NTSM)控制.最后通过实例比较三种滑模控制方法,仿真结果验证了非奇异Terminal滑模控制能克服传统的Terminal滑模控制的奇异问题,并说明了自适应非奇异Terminal滑模控制的有效性和可行性. 相似文献
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快速收敛的机器人滑模变结构控制 总被引:6,自引:0,他引:6
针对滑模变结构控制的收敛速度问题,提出了一种新的非线性滑模面.系统到达该滑模面上任一位置
后,都能够以高于线性滑模和终端滑模的速度收敛到平衡点.同时,提出了一种新的双幂次趋近律,使得系统状态
在趋近滑模面的全过程中,也能够拥有较高的速度,并消除了传统滑模变结构控制所固有的抖振.最后将该方法用
于仿真机器人的路径跟踪控制,结果表明,系统具有较强的鲁棒性和较快的收敛速度,验证了该方案的有效性. 相似文献
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孔昭毅 《动力学与控制学报》2013,11(2):114-117
研究了一个新混沌系统的控制问题.基于自适应滑模变结构控制的方法,用该控制律,即使系统存在输入饱和及外界扰动,也可以将混沌系统的状态渐进稳定到指定的平衡点.该控制律对外界扰动俱有鲁棒性.数字仿真表明,其控制效果极好. 相似文献
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采用滑模控制的方法,研究了两个不同的带有不确定性和外部扰动的混沌系统之间的同步问题。基于Lyapunov稳定性理论和有限时间滑模控制方法,设计了终端滑模控制器来实现两个混沌系统的同步。在设计控制器过程中提出了一个新的非奇异的终端滑模面,并证明它能在有限时间内收敛于零平衡点。通过数值仿真验证了所设计的控制器的有效性。 相似文献
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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... 相似文献
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针对一种典型的动态迟滞模型。提出一种基于动态滑模原理的跟踪控制器.通过构造辅助的滑模变量来实现动态滑模控制的两阶段收敛.在保证系统状态有限时间收敛的前提下.求取了滑模控制量.并给出了控制器参数所满足的条件.仿真实验表明。该滑模迟滞补偿器能有效地补偿压电陶瓷等对象所表现出的迟滞特性. 相似文献
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针对非匹配多变量模型不确定系统,提出了一种终端滑模分解控制方法.通过状态变换和去耦合处理将系统转换为块能控标准型,它由匹配扰动的值域空间子系统和稳定的非匹配扰动的零动态子系统组成.提出了特殊的终端滑模超曲面,采用滑模控制策略,使值域空间子系统的状态在有限时间内收敛至平衡点,随后非匹配扰动的零动态子系统渐近收敛至平衡点附近的邻域内,且建立了该邻域的范围与系统的非匹配不确定性范围之间的数学关系,并用于系统的设计与分析.所提方法对于维数较高的非匹配不确定系统的控制具有较大的意义,可简化设计,实现递阶控制.仿真实 相似文献
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针对一类不确定多输入多输出(MIMO)线性系统,提出一种全局快速终端滑模变结构控制方案.通过对系统进行特殊的非奇异状态变换,设计了相应的非线性终端滑模超曲面及变结构控制律,使得系统状态在有限时间内收敛到终端滑模面上,随后保持在滑模面上并按全局快速终端滑模规律运动,以较普通终端滑模更快的收敛速度在有限时间内到达平衡点.仿真结果证明了该方法的有效性. 相似文献
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SECOND‐ORDER NONSINGULAR TERMINAL SLIDING MODE DECOMPOSED CONTROL OF UNCERTAIN MULTIVARIABLE SYSTEMS
This paper proposes a second‐order nonsingular terminal sliding mode decomposed control method for multivariable linear systems with internal parameter uncertainties and external disturbances. First, the systems are converted into the block controllable form, consisting of an input‐output subsystem and a stable internal dynamic subsystem. A special second‐order non‐singular terminal sliding mode is proposed for the input‐output subsystem. The control law is designed to drive the states of the input‐output subsystem to converge to the equilibrium point asymptotically. Then the states of the stable zero‐dynamics of the system converge to the equilibrium point asymptotically. The method proposed in the paper has advantages for higher‐dimensional multivariable systems, in the sense that it simplifies the design and makes it possible to realize a robust decomposed control. Meanwhile, because of the adoption of the second‐order sliding mode, the control signal is continuous. Simulation results are presented to validate the design. 相似文献
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Wu-Chung Su 《International journal of control》2013,86(11):990-995
The equilibrium manifold of a singularly perturbed system has a close relationship with the sliding surface of a variable structure system (VSS). The fast time and slow timeresponses has a similar behaviour to the 'reaching mode' and 'sliding mode', respectively. This paper aims to equip the powerful composite control method with robustness through variable structure control design. The major bridge in between is a Lyapunov function. It is found that a singularly perturbed system in sliding mode may preserve two-time-scale attribute, in which a new equilibrium manifold exists on the sliding surface. Sliding motions that are attracted to the manifold can therefore be referred to as 'sliding mode in sliding mode'. 相似文献
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A fixed-time fault-tolerant control scheme based on sliding mode observer is proposed, which makes the system more stable and stronger anti-jamming ability. In our design, its distinct characteristic is to combine the passive fault-tolerant control and non-singular fast terminal sliding mode (NFTSM). And it ensures that the system states can converge to a very small neighborhood near the equilibrium point in a fixed time no matter in normal condition or fault condition. In addition, a novel sliding-mode observer and a fast variable power reaching law are added to make the system converge faster and chattering smaller. Finally, the computer simulation results of a two-joint manipulator demonstrate the feasibility of the proposed strategy. 相似文献