基于指数趋近律的非奇异Terminal滑模控制

针对一类二阶非线性不确定系统,分析了传统Terminal滑模控制的奇异问题和Terminal滑模控制的调整时间问题.为改善到达滑模面的速度,结合趋近律思想,提出了基于指数趋近律的非奇异Terminal滑模控制器的设计方法和两种新的控制律,在克服奇异问题的基础上提高了系统的收敛速度,缩短了调整时间.仿真结果表明,所设计的控制律可使系统在较短时间内收敛到平衡点,表明了该方法的有效性.     

一种改进指数趋近律单向辅助面滑模控制

针对连续非线性系统,结合指数趋近律,采用一种改进指数趋近律的单向辅助面滑模控制方法。首先依据给定的连续非线性系统和状态约束,设计基于指数趋近律的单向辅助面滑模控制器,在此基础上,引入了改进指数趋近律单向辅助面滑模控制器,并给出有限时间收敛的理论证明和收敛时间计算公式。最后通过仿真验证了改进的指数趋近律单向辅助面滑模控制方法具有更快的收敛速度和更有效的抖振抑制能力。     

基于等速趋近律的滑模负荷频率控制设计

针对单域电力系统,提出了基于等速趋近律的滑模负荷频率控制器设计策略。首先通过矩阵初等变换将原系统转换成标准型,基于标准型设计切换面,利用极点配置选择适当的切换函数,保证系统具有稳定的滑动模态;其次基于等速趋近律设计滑模控制器,使得电力系统状态在有限时间内到达滑模面;最后利用Matlab进行仿真研究,将传统的基于不等式趋近律设计的滑模控制器和提出的基于等速趋近律设计的滑模控制器,分别对理想工作状态下和发电机出力受约束(GRC)情况下的电力系统进行仿真比较,可以看出设计的滑模负荷频率控制器具有较好的频率偏差抑制效果。     

离散变结构系统的衰减变速控制

提出离散变结构控制系统基于衰减控制的变速趋近律。这种新型控制策略保留了比例 等速 变速控制策略的优点 ;而且其构造也相当简单。并论证了离散系统的指数趋近律实质上也是一种基于衰减控制的等速趋近律     

滑模变结构控制趋近运动边界特性研究北大核心CSCD

为对滑模变结构控制趋近运动阶段状态变量的范数边界特性进行分析,以一类非线性模型作为研究对象,采用2种典型趋近律设计滑模控制调节器,基于广义Gronwall-Bellman引理对趋近运动阶段状态变量范数的边界特性进行分析,给出状态变量范数的约束关系式,该范数的边界可利用趋近律参数的选取进行调节,使得滑模到达时状态变量在滑模态稳定域内,滑模运动指数稳定。利用MATLAB/Simulink对所得调节器进行仿真。仿真结果表明,在趋近运动阶段,对于满足给定初始条件的状态变量,其范数严格单调递减,满足分析得到的约束关系,在趋近运动结束进入滑模运动阶段后,系统能指数稳定在平衡状态。     

离散时间系统变结构控制分段趋近律

对高为炳先生提出的离散时间系统变结构控制的趋近律进行改进,提出了系统状态在进入准滑动模态带内和带外分别采用不同趋近律的分段式趋近律,该趋近律符合高氏关于离散变结构控制到达条件的6个特点,采用该趋近律设计的系统运动最终趋近于原点,从而具有快速趋近和降低抖振的品质。仿真结果说明了该方法的有效性。     

离散变结构系统的衰减变速控制

提出离散变结构控制系统基于衰减控制的变速趋近律。这种新型控制策略保留了比例－等速－变速控制策略的优点;而且其构造也相当简单。并论证了离散系统的指数趋近律实质上也是一种基于衰减控制的等速趋近律。     

非匹配不确定性下连铸结晶器振动位移系统准滑模控制

以伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统为研究对象,针对系统中同时存在的匹配建模误差和非匹配外界时变扰动不确定系统,提出一种基于干扰补偿器的鲁棒准滑模控制方案.首先,针对非匹配外界时变扰动不确定系统,采用一种改进的解耦干扰补偿器,保证估计误差有界收敛;其次,采用一种新型的混合趋近律,将幂次趋近律与等速趋近律相结合,减小滑模面趋近时间;再次,基于切换函数设计扩张状态观测器用于观测系统不确定项(包括干扰补偿器估计误差及系统的匹配不确定性),并构建趋近律参数与不确定项的定量关系,以降低抖振,提高系统的控制性能和鲁棒性;最后,通过理论分析证明了闭环系统离散准滑动模态的稳定可达性.仿真分析结果表明了所提出控制方案的有效性.     

滑模控制方法在硬盘磁头定位控制中的应用

对硬盘驱动伺服系统应用了滑模控制系统,包括采用近似时间最优控制的寻道控制及基于滑模控制的跟踪控制;为了调节系统快速到达稳态的时间并削弱抖振对于硬盘磁头系统的影响,设计了一种新的随时间变化的离散趋近律的滑模控制策略,引入二次型李亚普诺夫函数证明滑模面的到达性及渐近稳定性;通过仿真验证了该改进离散趋近律在寻道跟踪控制过程中的快速性。     

一类奇异非线性变结构控制系统的跟踪问题

首次利用变结构控制方法研究了一类奇异非线性系统的模型跟踪问题，在不同情况下，通过引入动态补偿器的概念，设计了奇异模型跟踪系统的切换函数，得到了在切换面上实现跟踪的条件，然后利用趋近律方法设计了变结构控制，以保证在切换面外的运动在有限时间到达切换面，通过滑动运动实现跟踪，最后讨论了参数模型为正常系统的线性定常奇异系统的跟踪问题。