基于滑模控制的电动汽车再生制动防抱死研究

为使电动汽车在冰、雪等低附着系数路面上再生制动时,驱动轮具有防抱死功能,建立了单轮电动汽车动力学模型;基于变结构控制理论设计了调压调速型再生ABS控制器;仿真结果表明系统具有良好的稳定性、优越的动态性和足够的鲁棒性。     

直流无刷电机的模糊滑模变结构控制

直流无刷电机的位置控制回路的特性由于其参数会随着输入信号的不同而发生变化,传统的PID控制就不能很好地适应此电机系统。本文提出用滑模变结构控制结合模糊控制法则来对电机的位置进行控制,仿真表明在受到扰动和当电机参数不是非常清晰的情况下仍能有较强的适应性。     

车辆动力学稳定性系统变结构滑模控制研究

探讨了转弯车辆行驶在极限运动工况下时，依靠施加各车轮不同纵向制动力从而产生辅助横摆力矩来提高车辆动力学稳定性的基本原理，推导了两自由度车辆横向动力学方程，提出了车辆侧滑速度的3种实时估计方案（积分法，代数法和Luenberger观察器法），视实际车辆前后轮胎侧偏刚度为有界不确定性参数，为跟踪线性两自由度理想车辆模型的稳态输出响应，设计了车辆动力学稳定性变结构控制策略，通过仿真验证了该方案可行性。     

基于滑模变结构控制的车辆稳定性研究

直接横摆力矩控制(Direct Yaw Moment Control,DYC)能在极限工况下产生维持车辆稳定行驶所需的附加横摆力矩,从而提高车辆的主动安全性能。采用"Dugoff"轮胎模型,运用MATLAB/SIMULINK软件建立了十六自由度非线性车辆模型和二自由度参考模型,基于滑模变结构控制理论,分别设计了以横摆角速度为控制变量的DYC控制器和以质心侧偏角为控制变量的DYC控制器,并在极限工况下进行仿真。仿真结果表明:所设计的控制器能有效控制车辆的横摆角速度和质心侧偏角,提高了车辆的操纵稳定性。     

模糊滑模变结构控制在混合输入平面五杆机构中的应用

在分析混合输入平面五杆机构动力学模型的基础上，以滑模变结构理论为基础，应用模糊控制法则，设计出模糊滑模变结构控制器，利用Simulink对系统响应进行计算机仿真，并将仿真结果与用传统的PID控制器的结果进行了比较。研究表明，模糊滑模变结构控制器能够更好地保证系统跟踪的稳定性，使其有良好的稳健性和稳态响应。     

交流伺服系统自适应模糊滑模控制

介绍了交流伺服系统的自适应模糊滑模控制方案.通过自适应模糊控制解决了扰动补偿问题.正是因为结合了模糊控制的逼近特性和滑模控制的鲁棒性,才使得系统对外部扰动具有很好的稳定性和鲁棒性,同时消除了抖动现象.仿真实验表明这一控制方案具有很好的控制效果.     

ABS的模糊滑模变结构控制方法及仿真研究

分析了车辆防抱死制动系统的滑模变结构控制，提出了防抱死制动系统的模糊滑模变结构控制方法，根据滑模切换函数及其导数对滑模控制量进行模糊划分，形成二维模糊控制规则表。对切换函数及其导数采用动态模糊划分，以提高系统控制的敏感度。对单轮系统车辆的仿真表明，模糊滑模变结构控制方法既能缩短响应时间，也能抑制系统颤振。     

模糊滑模变结构控制在DCT电控离合器的应用

针对离合器系统的强非线性、难以建立精确的数学模型等特点,设计了滑模变结构控制器,利用模糊控制器来调整滑模趋近律参数的方法来消弱系统抖振动现象,建立了无刷直流电机的数学模型。用MAT—LAB软件进行了仿真验证,并和传统PID控制器作比较。仿真结果表明,该控制器跟踪指令信号性能良好,且具有较强的稳定性。     

永磁同步电机的模糊滑模控制

为了实现高性能永磁同步电动机伺服系统快速而精确的位置跟踪控制,在滑模控制策略中引入模糊控制算法,设计了基于模糊规则的滑模控制器;并通过理论分析和控制仿真,证实了模糊滑模控制很好地解决了抖振问题,对参数变化和负载扰动具有很好的鲁棒性,永磁同步电机可获得很好的位置跟踪效果。     

基于滑模变结构控制的车辆动力学稳定性控制研究

提出了车辆动力学稳定性控制的控制目标,基于滑模变结构控制理论,并综合考虑主动制动车轮的滑移率对车辆稳定性的影响,设计了车辆动力学稳定性控制器;基于ADAMS/Car和MATLAB/Simulink联合仿真平台,分别采用阶跃转向工况和单移线工况进行了联合仿真,验证了该控制器的正确性。研究成果为实际车辆动力学稳定性控制系统设计提供了理论依据。       

机器人关节滑模变结构的位置控制

为了使机器人关节有良好的静态特性,并具有一定的抗干扰能力,提出了一种由力矩电机和谐波减速机组成的机器人关节,采用指数趋近律的滑模变结构和模糊自适应滑模控制对机器人关节进行了位置控制,通过对机器人单关节Simulink建模仿真比较,结果表明,模糊自适应滑模控制大大减轻了指数趋近律滑模控制的抖振问题,其稳态精度达到了9×10-5rad;且与PID控制相比较,其响应速度快;在受高斯扰动时,采用模糊自适应滑模控制的关节发生的角度偏差整整比PID控制小10倍。仿真结果表明,滑模控制在机器人关节控制中精度高,响应速度快,具有一定的鲁棒性能。     

基于模糊控制的电动汽车前后制动力分配策略研究

为提高纯电动汽车的再生制动能量回收率,在分析基于理想制动力曲线和基于ECE法规的电动汽车前后轮制动力分配控制策略的基础上,根据制动强度和储能元件荷电状态的大小,提出了一种基于模糊逻辑的前后轮制动力分配控制策略,以实现制动能量的高效回收利用和良好的汽车制动稳定性。对该控制策略在电动汽车仿真软件ADVISOR2002下进行了仿真,仿真结果表明,该制动力分配控制策略提高了再生制动能量的回收率,同时也能改善汽车的制动稳定性。     

Composite fuzzy sliding mode control of nonlinear singularly perturbed systems

This paper deals with the robust asymptotic stabilization for a class of nonlinear singularly perturbed systems using the fuzzy sliding mode control technique. In the proposed approach the original system is decomposed into two subsystems as slow and fast models by the singularly perturbed method. The composite fuzzy sliding mode controller is designed for stabilizing the full order system by combining separately designed slow and fast fuzzy sliding mode controllers. The two-time scale design approach minimizes the effect of boundary layer system on the full order system. A stability analysis allows us to provide sufficient conditions for the asymptotic stability of the full order closed-loop system. The simulation results show improved system performance of the proposed controller as compared to existing methods. The experimentation results validate the effectiveness of the proposed controller.     

不确定离散系统全程滑模变结构控制研究

讨论线性多变量不确定离散系统全程滑模变结构控制问题。本文将干扰和参数不确定性等效为系统的外界干扰，利用时延性对不确定性进行在线估计，并根据全程滑模的特点采用等效控制方法设计控制器。本文的方法克服了以往控制方法中须已知不确定性界的限制，且不必满足匹配条件．且采用等效控制方法设计控制器解决了以往用离散趋近律方法设计控制器系统存在抖振的问题。并基于倒立摆模型进行了仿真，结果验证了其有效性。     

一类不确定非线性系统的自适应滑模控制

滑模变结构控制系统能够通过控制其本身结构的变化,使得系统性能保持一直高于一般固定结构控制所能达到的性能,突破了经典线性控制系统的品质限制,适用于非线性的不确定系统。同时滑模控制能保证在模型的不确定和外部扰动的情况下系统的稳定性与鲁棒性,而且以损失能导致抖振的最优控制性能而得到稳定鲁棒性,同时它的不确定性上界必须是已知的,但有时候很难得到上界。这样提出一种自适应的方法以进一步避免这些问题,同时这种方法能保证闭环系统的稳定性。本论文给出仿真结果来验证该方法的有效性。     

挖掘机器人的模型与自适应模糊滑模控制

为实现挖掘机器人的自动挖掘,在挖掘机器人的轨迹规划器给出铲斗期望运动轨迹的情况下,需要挖掘机器人的控制系统能够控制其工作装置实现对给定轨迹的准确跟踪.利用拉格朗日方法建立了挖掘机器人工作装置的三自由度动力学方程,设计了自适应模糊滑模变结构控制器.利用模糊控制动态调节切换增益,将滑模控制的切换项转化为连续的模糊系统,增强了控制系统对挖掘机器人工作装置不确定性和外界干扰的鲁棒性,削弱了滑模控制的抖振现象,并且有较强的自适应跟踪能力.利用MATLAB7.4/Simulink工具箱对所设计的控制器进行了仿真,给出了自适应模糊滑模控制的跟踪性能及误差.     

基于自适应模糊的旋转弹反演滑模控制律设计

针对旋转弹药模型具有非线性、强耦合和参数不确定性等特点,建立了考虑不确定因素的非线性控制模型,提出一种基于自适应反演和滑模控制理论的旋转弹体姿态控制律。基于Lyapunov稳定性理论,利用反演控制和滑模变结构理论取虚拟控制量作为滑动模态,设计了姿态控制器;基于模糊控制方法较强的逼近能力,引入自适应模糊控制实现对不确定参数的估计,同时通过对切换增益的模糊逼近解决了滑模面的抖振问题。仿真结果表明,所设计的控制律具有较好的稳定性和鲁棒性,该控制模型和控制器的设计合理可行。     

Evaluation of regenerative braking based on single-pedal control for electric vehicles

More than 25% of vehicle kinetic energy can be recycled under urban driving cycles. A single-pedal control strategy for regenerative braking is proposed to further enhance energy efficiency. Acceleration and deceleration are controlled by a single pedal, which alleviates driving intensity and prompts energy recovery. Regenerative braking is theoretically analyzed based on the construction of the single-pedal system, vehicle braking dynamics, and energy conservation law. The single-pedal control strategy is developed by considering daily driving conditions, and a single-pedal simulation model is established. Typical driving cycles are simulated to verify the effectiveness of the single-pedal control strategy. A dynamometer test is conducted to confirm the validity of the simulation model. Results show that using the single-pedal control strategy for electric vehicles can effectively improve the energy recovery rate and extend the driving range under the premise of ensuring safety while braking. The study lays a technical foundation for the optimization of regenerative braking systems and development of single-pedal control systems, which are conducive to the promotion and popularization of electric vehicles.     

基于Terminal的船舶动力定位系统控制器设计

滑模变结构控制是一种特殊的非线性控制,它具有快速响应、实现简单、对扰动不灵敏、无需在线辨识等优点。船舶动力定位系统属于不确定、非线性的系统,本文对一船舶动力定位系统的数学模型进行了Terminal滑模控制器设计、通过Matlab中的Simulink进行仿真,仿真的结果验证了滑模变结构控制对船舶动力定位系统控制的有效性。