具有时滞的不确定系统的变结构控制

针对具有输入控制时滞的不确定系统,提出一种具有滑动模态的变结构控制,设计出了系统切换函数和控制律,用切换函数使滑动模态渐近稳定,用变化的不连续控制保证滑动模态的存在和削弱抖振。     

外扰已知时滞不确定系统自适应滑模控制

针对一类外部扰动已知、具有匹配不确定性和状态时滞的多输入、多输出线性系统,基于线性矩阵不等式理论提出了一种自适应滑模控制方法。首先利用线性矩阵不等式求解得到滑动模态存在的充分条件,使系统在滑动模态下对于匹配不确定性扰动和状态时滞具有完全不变性;然后引入Sigmoid函数,并根据Lyapunov稳定性理论设计了自适应滑模控制器,使sigmoid函数的边界层厚度以及切换增益可根据系统状态进行自适应调节,削弱了控制器输出的抖振现象,并基于Lyapunov理论证明了该控制方法的稳定性。最后以智能车辆车道线保持控制为例验证了该方法的可行性及有效性。     

双线性变结构系统的稳定性及滑动模态

在常值变结构控制律的基础上选择与状态变量成比例的变结构控制律,使用李亚普诺夫函数方法,利用李亚普诺夫稳定性定理及滑动模态的存在及到达条件,研究一类单输入双线性系统的稳定性及滑动模态,得出了这类系统稳定性及产生滑动模态的定理。     

不匹配不确定时滞系统的自适应变结构控制

针对一类带有不匹配时变不确定性和时滞的线性系统，基于Lyapunov稳定性定理，提出了一种新的自适应变结构控制策略，该控制策略保证了闭环系统滑动阶段的存在性，由于不满足通常的匹配条件，在设计线性滑模面的系数矩阵时提出了一种新的匹配条件，并在此基础上很容易地证明了滑动模态运动相对于不匹配时变不确定性和时滞的完全不变性，因而一旦系统运动轨迹到达滑动模态，系统将会沿着滑模面作期望特性运动，从而确保了系统的全局稳定性，通过仿真例子说明了该控制策略的可行性和有效性。     

非匹配不确定非线性系统的反演变结构控制

讨论一类非匹配不确定的非线性系统的输出跟踪问题。结合反演(Backstepping)设计方法和变结构控制，提出了反演变结构控制策略。对存在非匹配不确定性和未知干扰的系统，设计的反演变结构控制器实现鲁棒输出跟踪，闭环系统在有限时间进入滑动模态。仿真算例证实理论结果。     

变时滞不确定广义Markovian跳系统的滑模控制

针对一类含有变时滞和非匹配不确定参数的随机广义Markovian跳系统,提出一种滑模控制的方案。首先构造不带跳变的切换函数,利用线性矩阵不等式给出该系统随机鲁棒渐近稳定的充分条件;然后,为使闭环系统的状态轨迹在有限时间内到达切换面,利用Lyapunov稳定性方法设计了滑模控制器及切换规则;最终使闭环系统产生稳定的滑动模态。数值算例验证了该方法的有效性和可行性。     

一种不确定性线性大系统的分散变结构鲁棒控制新方法

基于变结构控制中的单位向量控制方法，利用系统的复合滑动模态运动渐近稳定条件，推导出了一种适用于存在变化的子系统关联、系统参数摄动和外界干扰的不确定性线性大系统的分散变结构鲁棒控制新方法．与前人工作相比较，该控制方法成倍地减少了分散控制器中的切换变量，并大大减少了所需控制量的大小．该控制算法简单易行，便于工程实现．     

电波位置伺服系统的变结构控制研究

飞行姿态仿真转台用电液位置伺服系统的负载惯量在大范围内变化，要使其在相当多的情况下具有满意的动态性能是比较困难的．本文设计了一种滑模变结构控制器来解决这一控制难题，用极点配置法设计切换函数以保证滑动模态具有良好的动态特性，并进行了计算机仿真研究。研究结果表明：变结构控制能够有效地克服系统变参数的影响，可以取得较高的伺服跟踪精度，使系统具有较强的鲁棒性和良好的动态性能．     

基于逆系统方法的非线性系统变结构控制

针对一类可化为简约形式的非线性系统，基于非线性系统的逆系统理论，讨论了实施变结构控制的问题．通过对降阶的模型引入动态补偿器．来实现整个系统的部分线性化．在此基础上，设计了变结构控制的切换函数，并对滑动模态进行了讨论．     

一类不匹配不确定线性系统的鲁棒变结构控制

针对一类线性系统中模型参数存在的不确定性,同时这种不确定性通常并不完全满足匹配条件,设计了不匹配条件下的鲁棒稳定控制律,使其具有鲁棒到达条件并在有限时间内到达滑动平面．给出全局鲁棒到达条件的证明．进而通过解一个代数Ricatti方程设计了一个鲁棒稳定的滑动平面．在存在不匹配的不确定性项的情况下,滑动模态子系统仍具有二次稳定性．数值仿真结果说明方法是有效的.     

基于模糊控制的不确定混沌系统终端滑模同步

针对非匹配不确定混沌系统,提出一种直接自适应模糊滑模同步方法。通过设计滑模切换面,并将其作为模糊控制系统的唯一输入,模糊控制器的参数依滑模趋近条件在线确定,使得同步跟踪误差渐进到零点。本文方法简化了常规模糊控制结构的复杂性,削弱了滑模控制的抖振程度,并且同步时间较短,对参数不确定性及外干扰具有较好的鲁棒性。最后通过仿真实验证明了本文方法的有效性。     

非匹配条件不确定非线性系统的变结构控制

研究不确定非线性系统的输出跟踪问题。针对系统中的未建模动态和广义的不确定性,基于李亚普诺夫稳定性理论提出了一种变结构控制方案,它不要求系统的不确定性满足匹配条件,仅要求已知不确定性的有界约束。从理论上证明了闭环跟踪系统全局渐近稳定,系统信号保持有界。仿真实例证实了理论结果。     

控制受限航天器时变滑模姿态控制

在推力器执行机构输出力矩受限的条件下,针对带有输入饱和特性的挠性航天器的姿态机动问题,提出了一种将线性滑模面和时变滑模面相结合的变结构控制器设计方法,给出其切换机制以实现挠性航天器快速姿态机动给出了变结构输出反馈控制器设计的方法;最后,将本文提出的方法应用于三轴稳定挠性航天器的姿态机动控制,仿真结果表明:在推力器的控制受限条件下,完成姿态机动的同时,有效地抑制挠性附件的振动.     

模型不确定时滞欠驱动AUV的模糊变结构控制

为了实现具有时变水动力系数、未建模动态和时滞等不确定性的欠驱动自主水下航行器的鲁棒控制,以变结构控制的切换函数及其变化率为模糊控制器的输入,以变结构控制律的变化率为模糊控制器的输出设计了一个模糊变结构控制器;为了得到更好的性能,引入了压缩扩张隶属度函数,设计一定的模糊规则自适应地调整模糊控制器中的比例因子和量化因子;将该控制器和模糊变结构控制器,准滑模控制器进行了仿真对比,证明本文设计的控制器有更好的性能;最后基于该控制器对具有水动力系数不确定性,未建模动态和控制输入时滞的AUV运动模型进行了数值仿真,结果表明该控制器有很强的鲁棒性,而且控制成本很小,只在某些情况有极弱的抖振.     

模糊滑模控制在数控转台伺服系统中的应用

针对一类包含不确定性和非线性因素的数控转台伺服系统,提出了一种基于模糊逻辑的滑模变结构控制算法。采用积分滑模面方法设计了切换函数,并将其作为模糊系统的输入,设计了单输入的模糊控制器。利用模糊控制策略调节控制量,获得系统的控制输出。仿真结果表明,模糊滑模控制算法有效地削弱了常规滑模控制中出现的抖振现象,提高了系统的响应速度,并增强了系统的鲁棒性。     

Design of variable structure controller for uncertain time-delay singular system

To study the approximation theory of real sliding mode and the design of variable structure controller for time-invariant linear uncertain time-delay singular system,the approximation theory of real sliding mode was developed to provide foundation for obtaining sliding mode by equivalent control,and switching functions with integral dynamic compensators and variable structure controllers were designed respectively under two circumstances that the system without uncertain part was stabilized by delay-dependent and delay-independent linear state feedback. The design guarantees the asymptotical stablity of switching manifolds,and the variable structure controllers can force solution trajectory of the system to arrive at the switching manifolds in limited time. A numerical example is given to demonstrate the feasibility and simplicity of the design method.     

一类非线性系统的自适应模糊滑模控制设计

针对一类含非匹配不确定项的非线性系统提出一种稳定的自适应模糊滑模控制方法。构造线性切换面确保滑动运动稳定，利用趋近率构造理想控制，用监督控制确保系统状态有界，用模糊逻辑系统逼近其连续项，用补偿切换来消除逼近误差，该方法有效地结合了自适应模糊控制和滑板控制的优点，控制器构造简单，稳定条件弱，控制性能好，仿真结果也证明了此方法的有效性。     

基于比例切换变结构控制的倒立摆系统研究

针对于倒立摆系统不稳定、建模存在误差且有干扰的非线性控制问题，研究了基于比例切换的变结构控制方法，建立了系统的数学模型，设计了控制系统的切换面和基于比例切换函数的滑模变结构控制器，经仿真后在实验系统上进行了物理实现。结果表明，该控制方法能有效抑制倒立摆系统参数摄动引起的扰动和外加干扰，能有效提高倒立摆控制系统的稳定性、控制精度和响应速度，系统鲁棒性强。     

一类不确定混沌系统的自适应模糊滑模广义投影同步

针对具有不确定性和外部干扰的主从混沌系统的广义投影同步问题,提出了一种自适应模糊滑模变结构控制方法,设计了模糊滑模变结构控制器及自适应控制律,并利用Lyapunov稳定性理论证明了所提方案的可行性和稳定性。所设计的控制器不受未知不确定性和外部干扰的影响,具有很强的鲁棒性,并可改变广义投影同步的比例因子,获得任意比例于原驱动混沌系统输出的混沌信号。通过对不确定主从Duffing-Holmes系统的数值仿真试验,验证了所设计控制器的有效性。