基于非线性指数趋近律的离散滑模变结构控制

基于非线性函数提出了一种新型离散非线性指数趋近律,实现切换项系数随系统运动点到切换面的距离由大到小非线性变化,使系统运动点到达过程由快到慢的变速控制;设计了基于离散非线性指数趋近律的控制器,研究了几种离散趋近律存在的差异和问题,通过与几种离散趋近律在到达时间和抖振幅度的比较,证明非线性指数趋近律不仅缩短了到达时间,加快了趋近过程,间接增强了系统鲁棒性,而且进一步降低了系统抖振,改善了控制品质。     

模糊Terminal滑模变结构控制

普通的Terminal滑模控制器当误差较大时收敛的速度较慢,文中提出了一种新的Terminal模糊滑模控制方法.使其既具有普通Terminal滑模控制的优点,即保证了输出跟踪误差在有限时间内收敛到零,使系统的动态性能优于普通滑模中的性能;又使系统具有快速响应的特性,而且具有较好的鲁棒性.仿真结果表明,使用Terminal模糊滑模控制器控制十字梁实验系统是可行的.     

基于滑模变结构的导弹制导律设计

为了实现导弹的精确打击,增强导弹的机动性,提出基于滑模变结构的导弹制导律。在设计趋近律时考虑到弹目距离的变化,使得系统状态轨迹快速且收敛到滑模面,并通过饱和函数替代符号函数抑制状态轨迹在达到滑模面时的抖动。仿真结果表明,滑模变结构方法相比于经典的比例导引方法,更能发挥导弹机动性并改善弹道,使导弹运动更加平滑。     

鱼雷水平面模糊变结构制导律设计

研究了一种鱼雷水平面模糊变结构制导律，此方法粗略地估计出目标法向加速度的大小，并以此为依据自动调整变结构制导律中变结构项的系数大小。对其进行了理论推导和仿真验证，研究表明，该导引律很好的抑制了干扰和参数摄动，对目标机动具有强鲁棒性．模糊规则的应用，消除了抖动，对不同机动程度的目标，能保证命中精度．     

模糊自适应滑模变结构制导律研究

将模糊控制技术、自适应控制技术和滑模变结构控制理论综合应用于仅有视线角速度、目标机动且其加速度无法测量的导弹制导系统,推导出模糊自适应滑模变结构制导律.将该制导律与传统的比例导引、自适应滑模变结构制导律分别应用于电视制导炸弹系统制导,进行比较,数字仿真结果表明应用该制导律后,视线角速率无抖动,而且脱靶量小,保证了较高的制导精度.     

基于自适应模糊滑模的大型液压起竖系统控制策略研究

大型液压起竖系统由于受到诸多外界干扰等因素的影响,存在很强的非线性特性和不确定性,难以实现起竖过程的精确跟踪控制。为实现起竖过程中的精确跟踪控制设计了一种自适应模糊滑模控制器,利用模糊系统的逼近特性逼近滑模的等效控制项,并用李雅普诺夫分析方法给出了自适应律,针对自适应参数难以确定的问题,用遗传算法对参数进行了优化。仿真结果表明,该控制方法有较强的抗干扰能力和良好的跟踪性能,提高了起竖过程的稳定性。     

最优滑模变结构末制导律设计

滑模变结构控制理论应用于制导律设计可提高制导过程的鲁棒性,但它没有考虑制导过程的最优性指标,如能量最小等。针对此缺陷,在制导律设计时,结合最优控制和滑模变结构的优点,推导出一种新的鲁棒制导律。仿真结果表明,所得制导律具有良好的性能,具有一定的应用价值。     

电液伺服系统的模糊自学习滑模变结构控制

针对电液伺服系统的跟踪控制问题,提出了一种基于模糊自学习的滑模变结构控制方案.在常规的滑模变结构控制中引入模糊自学习方法,在不影响滑模变结构控制鲁棒性的情况下,有效地削弱滑模切换控制所产生的抖振.同时系统具有良好的跟踪性能,并大大提高了电液伺服系统的跟踪精度.仿真结果表明了该方案的有效性.     

滑模控制的模糊趋近律设计

为了削弱滑模控制的颤振现象, 提出了模糊趋近律的方法, 即利用模糊控制器实时地调整滑模控制的趋近律参数.该方法既保证了控制系统的快速性和鲁棒性, 又能够有效地削弱颤振.另外, 控制系统设计简单, 便于工程应用.最后, 以某型导弹为例进行了仿真研究, 仿真结果证明了所提出的方法的有效性.     

滑模变结构控制及在电动舵系统中的应用研究

针对导弹电动舵系统的精确控制问题,在建立系统非线性数学模型的基础上,设计了一种基于趋近率的滑模变结构控制（VSC）算法。通过连续化控制量较好的消除了系统抖振,根据上下界的原理对外部干扰和不确定的影响性进行补偿,从而提高了算法的鲁棒性和非线性处理能力。通过对典型导弹电动舵系统仿真,结果表明,在电动舵系统受内部参数摄动和外部非线性干扰的工况下,利用该方法设计的控制器,能实现快速、准确、无超调地跟踪给定信号。     

基于Stribeck摩擦模型的系统模糊滑模控制

为降低摩擦对燃料元件制造中某设备系统控制精度的影响,提出了模糊滑模控制方法。应用Stribeck模型对摩擦力矩进行了建模,在此基础上为系统设计了滑模控制器;采用模糊方法对滑模控制的增益进行调节,以减小滑模控制中的抖振;试验结果表明模糊滑模控制器不仅一定幅度削弱了抖振现象,而且具有更高的跟踪精度。     

基于模糊自学习的导弹电液伺服机构滑模跟踪控制

针对导弹电液伺服机构的跟踪控制问题,设计了一种基于模糊自学习的滑模控制方案.在常规的滑模变结构控制中引入模糊自学习方法,有效地削弱滑模切换控制所产生的抖振.同时系统具有良好的跟踪性能,提高了电液伺服机构的跟踪精度.仿真比较结果验证了该控制方案的有效性.     

舰炮随动系统的模糊滑模控制

为提升末端反导舰炮的射击精度,提出一种舰炮随动系统的模糊滑模控制方法。采用LuGre 模型对末端 反导舰炮随动系统中的非线性摩擦进行建模,应用滑模控制算法对摩擦力矩进行补偿,通过模糊规则对滑模控制增 益进行调节以降低抖振。仿真结果表明：该模糊滑模控制器减小了控制输入的抖振,提高了随动系统跟踪稳定性和 跟踪精度。     

基于无源性的鱼雷非线性姿态系统滑模控制

将鱼雷纵向姿态系统的非线性模型转换为具有能量函数的广义哈密顿正则型（GHCT）,建立了控制律的设计方案。基于系统无源性分析方法设计了变结构滑模控制律,将切换函数作为输出,给出了新的滑模面设计条件,只需考虑在滑模面上的稳定性。该方法完全利用系统的非线性特性,通过无源性理论分析了滑模控制的可达性,而滑模控制能够提高鱼雷姿态系统的控制性能。仿真结果表明,实现了对鱼雷非线性姿态系统的滑模控制,且控制性能良好。     

模糊指数型终端滑模控制的模型参考控制及其在导弹姿态控制系统中的应用

针对导弹姿态控制系统具有不确定性和时变性的特点,同时为保证系统状态能在有限时间内收敛到状态原点,在研究了不确定多变量指数型终端滑模控制的基础上,给出并证明了其模型参考控制的控制律特性.为克服不确定性给系统造成的抖动现象,参考模糊控制的优点,设计了模糊补偿控制以消除这种抖动.最后将所设计的控制律在导弹姿态控制系统中做了仿真应用,结果表明,所设计的控制器性能满足要求,控制效果满意.     

小球平面系统的路径跟踪滑模控制

首先分析小球平面运动控制系统的特点,将路径跟踪控制分解为小球的位置控制问题和平面角度的控制问题。然后,主要针对小球的位置控制问题,基于小球运动系统的动力学模型和滑模控制的基本原理提出一种路径跟踪滑模控制算法,并通过李亚普诺夫稳定性定理证明了闭环系统的渐进稳定性。该滑模控制算法消除了小球在平面上运动时时变不确定摩擦力对控制性能的不良影响,提高路径跟踪控制的精度。最后,通过仿真实验对所提出的滑模控制算法的控制性能进行了验证。     

模糊滑模控制在某型发射装置伺服系统中的应用

针对复杂作战环境下某型发射装置伺服系统控制问题,设计模糊滑模变结构控制器。通过模糊控制对系统的不确定性进行在线估计,实现滑模控制中切换增益的自适应调整,在保证控制鲁棒性的同时增强控制的连续性。仿真结果表明:设计的模糊滑模变结构控制器对伺服系统参数不确定性和外界干扰等具有较强的鲁棒性,提高了系统的运行品质,同时滑模变结构控制的抖振也得到了明显抑制。     

滑模变结构控制在航天器姿态控制系统中的应用

根据滑动模态变结构控制原理,导出了航天器三轴动力学和四元数姿态运动学方程.通过二次型最优法解出航天器姿态角速度与姿态角间的函数关系,得到滑动平面,据此设计了该滑模变结构控制系统.理论分析和仿真结果表明,系统动态品质和稳态性能良好,对外加干扰和系统摄动具有极强的鲁棒性和自适应性.