航空发动机模糊滑模变结构控制研究

针对航空发动机是一个具有时变不确定性的非线性系统,结合模糊控制和滑模变结构控制的特点,提出了一种基于模糊滑模变结构控制的航空发动机控制方法.采用线性滑模面和指数趋近律设计变结构控制器,应用模糊逻辑系统自适应调节切换增益,避免了传统滑模变结构控制系统在到达阶段对不确定性的敏感性,消除了滑模控制中的抖振.通过数字仿真,结果表明所设计的模糊滑模变结构控制器对系统的参数摄动和外部干扰具有不变性,使被控系统在整个控制阶段都具有较强的鲁棒性.     

导弹电液伺服机构的自适应模糊滑模跟踪控制

针对导弹电液伺服机构的跟踪控制问题,提出了一种自适应模糊滑模的设计方案.使用具有参数在线调节的自适应模糊控制,逼近滑模控制中的等效控制部分,并确定非线性控制项以保证系统的稳定性.根据滑模控制原理给出四条模糊规则,以平滑不连续控制,达到削弱抖振的目的.仿真结果表明了该方案的有效性.     

机载激光通信终端的模糊变结构跟踪方法研究

机载激光通信系统中视轴的稳定性决定了通信质量的高低,该过程是一个典型的非线性问题.为保证通信链路的建立与稳定,提出一种模糊变结构控制方法.借助变结构思想将模型线性化处理,并用模糊算法来确定切换增益的取值,以削弱抖振.该方法响应迅速且易于实现.仿真结果表明,该方法对机载环境下的激光通信终端所受到的扰动与系统参数摄动具有很好的抑制作用,能够实现视轴的快速稳定跟踪.     

模糊滑模变结构控制技术的应用研究

针对包含非线性和不确定性的坦克炮控系统,提出了一种基于模糊控制的滑模变结构控制器的设计方法。首先采用极点配置的方法确定了等效控制,再通过应用带有切换增益的鲁棒反馈控制来保证滑模到达条件,然后,利用模糊调节策略来加速到达滑动模态区并削弱抖振。本文所提出的模糊逻辑的应用是一种可计算的智能方法,针对工程问题,具有精确表达式的调整过程,使得控制策略的调整变得更加容易实现。通过仿真结果可以看出,系统得到了更好的性能指标,并且削弱了抖振。系统响应的快速性和鲁棒性都得到了提高。     

基于滤波器的机器人滑模控制

变结构控制系统是一类特殊的非线性控制系统,滑模控制就是其中的一种控制策略。滑模控制对系统参数及扰动的变化反应迟钝,具有很强的鲁棒性,该控制方法特别适合机器人系统的控制。抖振是滑模变结构控制中不容回避的问题。文中采用了后滤波器用于消除对象输出的噪声干扰,从仿真结果看,有效削弱了单纯滑模变结构控制系统的抖振。     

一种改进的空空导弹三维变结构导引律

空空导弹采用变结构导引律攻击大机动目标时存在视线角速率易发散和变结构参数项不易确定等缺点。针对上述问题,在变结构控制理论的基础上,提出一种基于变指数趋近律的参数自适应变结构三维导引律,利用多输入多输出RBF神经网络对变结构参数项进行在线调整。仿真结果表明,该导引律能有效削弱变结构控制的抖振,进一步提高导引精度,具有很强的自适应能力和鲁棒性,满足空空导弹战术指标要求。     

拦截机动目标的模糊变结构导引律

为提高末制导段导弹制导系统对目标机动的鲁棒性, 基于变结构控制理论设计了一种模糊变结构末导引律。首先, 利用变结构控制理论推导了一种变结构末导引律; 其次, 为削弱变结构末导引律的抖振, 增强导引律鲁棒性能, 通过多次仿真计算, 找到目标不同机动情况下的理想导引律参数, 再基于模糊控制理论, 根据加速度的估计值调整变结构导引律参数; 最后, 将所设计的模糊变结构末导引律与传统变结构导引律、比例导引律进行仿真对比, 结果表明, 模糊变结构导引律对目标机动具有较强鲁棒性。     

空空导弹三维自适应模糊滑模制导律设计

提出了一种基于自适应模糊滑模控制的空空导弹三维制导律,解决了一般滑模控制中存在的抖振问题.该制导律在非线性系统的精确模型未知的情况下,通过模糊系统对非线性模型进行逼近,并根据Lyapunov方法设计了参数自适应律.仿真结果表明,该制导律与比例制导相比有较大的性能改善.     

自适应模糊滑模控制器设计

针对传统滑模控制的抖振问题,利用线性化反馈技术,将模糊自适应和滑模控制相结合,设计一种新型的模糊滑模控制器。通过模糊推理和基于Lyapunov函数的稳定性分析,获得模糊控制规则的自适应律,构成自适应模糊滑模控制器,有效解决了传统滑模控制中,需要确定参数摄动和外部干扰上确界不确定性问题,倒立摆上的运行结果表明该方法的有效性。     

模糊变结构控制器的设计与仿真

为解决变结构控制中的抖振问题, 将模糊控制引入变结构控制, 运用MATLAB软件进行仿真。仿真结果验证了该控制器抗扰动能力强, 能够有效减小控制系统的抖动, 提高控制系统的稳定性, 改善控制系统的动态性, 从而减弱变结构系统存在的抖振问题。     

薄膜材料的绕组处理的适应失真压力的控制系统

薄膜材料的绕组处理是在一个高度非线性的动态系统中维持应力不变.提出一个为薄膜材料的绕组处理在不同摩擦锟供料速度下的适应模糊应力的控制系统.该提出的适应模糊应力的控制系统包括一个模糊应力控制器和一个适应调谐器.模糊应力控制器是主进度控制器,一个平移宽度的概念和变化模式技术被包括在模糊推论中以矫正模糊现象,而且只有一个参数因素需要被调整.为了对抗在实际应用中的不确定,一个失真压力的控制系统占据着简单控制框架,无震颤的,稳定跟踪性能和对不确定性的鲁棒的优势.与传统的比例积分应力控制方法相比较可提出的这种控制方法有显著的优势.     

Neural-network-based variable structure control of electrohydraulicservosystems subject to huge uncertainties without persistent excitation

A novel scheme investigating a radial-basis-function neural network (RBFNN) with variable structure control (VSC) for electrohydraulic servosystems subject to huge uncertainties is presented. Although the VSC possesses some advantages (e.g., fast response, less sensitive to uncertainties, and easy implementation), the chattering control input often occurs. The reason for a chattering control input is that the switching control in the VSC is used to cope with the uncertainties. The larger the uncertainties which arise, the larger switching control occurs. In this paper, an RBFNN is employed to model the uncertainties caused by parameter variations, friction, external load, and controller. A new weight updating law using a revision of e-modification by a time varying dead zone can achieve an exponential stability without the assumption of persistent excitation for the uncertainties or radial basis function. Then, an RBFNN-based VSC is constructed such that some part of uncertainties are tackled, that the tracking performance is improved, and that the level of chattering control input is attenuated. Finally, the stability of the overall system is verified by the Lyapunov stability criterion     

Use of adaptive fuzzy systems in parameter tuning of sliding-modecontrollers

The paper proposes to combine adaptive fuzzy systems with sliding-mode control (SMC) to solve the chattering problem of SMC for robotic applications. In the design of the controller, special attention is paid to chattering elimination without a degradation of the tracking performance. Furthermore, the a priori knowledge required of the system dynamics for design is kept to a minimum. The paper first considers the basic principles of sliding-mode and fuzzy controllers. Implementation difficulties and most popular solutions are then overviewed. Next, the design of a SMC reported in the literature is outlined and guidelines for the selection of controller parameters for the best tracking performance without chattering are presented. A novel approach based on the introduction of a "chattering variable" is developed. This variable, as a measure of chattering, is used as an input to an adaptive fuzzy system responsible for the minimization. Online tuning of parameters by fuzzy rules is carried out for the SMC. The experimental results obtained are given, and conclusions are presented     

Continuous variable structure controller for BLDDSM positioncontrol with prescribed tracking performance

The continuous, accurate, and robust sliding mode tracking controller based on a disturbance observer for a brushless direct drive servo motor (BLDDSM) is presented. Although the conventional sliding mode control (SMC) or variable structure control (VSC) can give the desired tracking performance, there exists an inevitable chattering problem in control which is undesirable for a direct drive system. With the proposed algorithm, not only are the chattering problems removed, but also the prescribed tracking performance can be obtained by using the efficient compensation of the disturbance observer. The design of the sliding mode tracking controller for the prescribed, accurate, and robust tracking performance without the chattering problem is given based on the results of the detailed stability analysis. The usefulness of the proposed algorithm is demonstrated through the computer simulations for a BLDDSM under load variations     

变论域自适应模糊控制器的CMOS模拟电路芯片实现

为解决传统的自适应模糊控制器算法过于复杂难以用模拟电路实现的问题,本文研究了输入输出论域可随输入变量的变化而自适应变化的在线自适应模糊控制器及其在非线性系统控制中的应用,并制作了CMOS模拟电路芯片.提出了一种新的尖三角形隶属度函数实现输入变论域的功能,输出变论域部分采用对输入变量进行加权积分并求其绝对值的方法.控制器的其他部分为求小电路和重心法去模糊电路.以上各电路均为CMOS模拟电路,它们和集成的整体电路均在无锡上华(CSMC) 0.6μm工艺下流片,测试结果表明该芯片完成了变论域模糊控制器的功能.