基于扰动动态补偿的离散滑模变结构控制

提出一种扰动动态补偿的离散趋近率，分析了不确定离散滑模控制系统的鲁棒性，研究了准滑动模态的存在条件及其动态特征，利用不确定条件下实际趋近率与理想趋近率的偏差，直接平滑地预测内部参数摄动与外部扰动，克服了常规变结构控制中需已知不确定性边界的限制，而且不必满足匹配条件，既保留了传统趋近率的所有优点，又有效地降低了系统的抖振，仿真结果证明了理论推导的正确性。     

一种离散变结构控制趋近律

提出一种符合高氏6个特点的离散变结构控制的趋近律.应用该趋近律设计的变结构控制系统,可保证系统在有限步到达准滑模带,系统运动最终趋于原点,并有降低抖动及保持快速趋近的品质.仿真结果说明了该方法的可行性和有效性.     

基于滑模变结构的柔性倒立摆控制研究

针对柔性倒立摆稳摆控制比较困难且传统指数趋近率的滑模变结构控制易对系统造成抖振,基于机理建模方法建立柔性倒立摆数学模型,提出变指数趋近率的滑模变结构控制方法,设计了滑模变结构控制器,使系统具有较好的稳摆控制和鲁棒性。仿真结果表明,基于变指数趋近率的滑模变结构控制方法能够更好的实现倒立摆稳定控制,相比于传统指数趋近率的滑模控制器输出更加平滑,进而减小了控制器的负担。     

全时滞控制系统的变结构控制

采用趋近律方法设计控制律, 给出了全时滞控制系统的变结构设计方法, 并通过算例验证了所提控制方法的有效性.     

时滞离散系统的非线性准滑模鲁棒控制

针对一类变时滞离散系统,基于一种新型的非线性时变准滑模面设计方案,研究了系统的鲁棒滑模控制问题.首先,给出了该种非线性切换函数的一般形式,该类准滑模面具有时变的特征,且能够动态地改善系统的运动品质.利用自由权矩阵与线性矩阵不等式技术,给出了该类时滞离散系统非线性准滑模面的设计方法,并得到了稳定的非线性准滑模面存在的充分条件;其次,基于一种改进的离散趋近律方法,设计了相应的准滑模控制器,以保证系统的状态在有限时间内到达准滑模,从而将此类非线性系统的滑模变结构控制的分析与综合问题推广到了时滞非线性系统.最后,仿真结果表明,在本文所设计的准滑模面与准滑模变结构控制器的作用下,系统的状态是稳定的,且具有响应速度快、超调量小、调节时间较小等优点,从而说明了本文所设计方法的有效性.     

快速收敛的机器人滑模变结构控制

针对滑模变结构控制的收敛速度问题,提出了一种新的非线性滑模面．系统到达该滑模面上任一位置 后,都能够以高于线性滑模和终端滑模的速度收敛到平衡点．同时,提出了一种新的双幂次趋近律,使得系统状态 在趋近滑模面的全过程中,也能够拥有较高的速度,并消除了传统滑模变结构控制所固有的抖振．最后将该方法用 于仿真机器人的路径跟踪控制,结果表明,系统具有较强的鲁棒性和较快的收敛速度,验证了该方案的有效性．     

一类不确定时滞系统的变结构控制

本文针对不确定输入时滞系统,提出了一种具有滑动模态的变结构控制。先把系统变换成形式上不含时滞的系统,再据变换后的系统设计切换函数和控制律。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。最后,通过一开环不稳定的不确定系统仿真,验证本文的方法是有效的。     

无穷维时滞系统的变结构控制

本文在Banach空间研究了无穷维时滞系统的变结构控制问题,给出了滑动模态的稳定性条件,滑动模态的到达条件和变结构控制的一般形式,最后用分布参数系统变结构控制的例子说明了方法的有效性。     

不确定系统鲁棒自适应离散变结构控制

研究不确定系统的离散变结构控制设计问题.对离散趋近律方法进行分析, 提出一种基于鲁棒趋近律的自适应切换增益算法,能根据不确定因素对系统影响的强弱自动调整增益大小. 给出了闭环系统的鲁棒稳定性证明,并对其准滑模运动进行分析.理论分析与仿真研究结果均表明, 所提方法能有效减弱抖振,较好地改善离散变结构控制器的性能, 并解除了传统上确界方法要求不确定因素上确界可知的限制.     

离散时间系统的变结构控制

研究离散时间系统的变结构控制问题.首先定义准滑动模态,给出详细的物理解释.然后讨论已有的到达条件,给出新的更一般的条件,即离散趋近律.对新定义的准滑动模态,解决了其稳定性并给出了切换函数.利用趋近律方法,给出了变结构控制的一般的设计方法,它既适用于单输入系统,也适用于多输入系统.     

线性离散时滞系统的D稳定容错控制

采用状态反馈和带时滞的状态反馈控制律,基于Lyapunov稳定性理论和Riccati方程,针对线性离散一步时滞系统,研究了执行器失效后有一定性能保证的D稳定容错控制问题。在给出对执行器失效具有完整性的D稳定容错控制系统需满足的一个充分条件的基础上,给出了控制器的设计方法和步骤,并推广至传感器失效情况。仿真结果证实了这种方法的有效性,与仅引入状态反馈控制律相比,此方法有更好的动态响应性能。最后指出了时滞状态反馈增益矩阵的选取原则。     

不确定离散变结构控制系统的趋近律方法

分析了不确定离散变结构控制系统的常用设计方法的优缺点, 借助s型函数提出了一种改进的离散趋近律.应用该趋近律设计的变结构控制系统, 其原点稳定性和系统平稳性都优于指数趋近律和变速趋近律, 该设计方案保证了系统状态在趋近过程中能够保持某一趋近特性, 加快了系统状态的趋近速度, 同时降低了抖振, 易于变结构控制设计. 仿真结果验证了该设计方案的可行性和有效性.     

线性定常时滞系统全时滞渐近稳定的充分代数判据

本文探讨了线性定常时滞系统全时滞渐近稳定性问题,并给出了简单实用的稳定性充分代数判据.     

离散时间系统变结构控制基于衰减控制的趋近律

讨论了利用离散趋近律设计离散时间系统的变结构控制问题, 在衰减控制的基础上, 提出了衰减变速趋近律和衰减幂次趋近律. 理论分析和仿真结果表明, 本文所提的方法是有效的, 既保证了闭环系统的渐进稳定性, 又大大减少了系统的抖动现象.     

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。     

一种基于离散变结构控制理论的有功分配控制器

对离散变结构控制理论进行研究并提出一种新的趋近律形式：离散变速趋近律,其特点是可期待原点的稳定性,将离散趋近律方法应用于电力系统,设计了并联运行同步发电机组有功分配的离散变结构控制器,仿真结果表明,本文设计的控制器可以明显改善系统的动态性能。     

Discrete time sliding mode control with reduced switching – a new reaching law approach

In this paper, a novel reaching law for discrete‐time variable structure systems is proposed. It ensures that the representative point (state) of the controlled plant approaches the switching plane in finite time and then crosses it in every subsequent step. Moreover, the proposed reaching law ensures that for the nominal plant the absolute value of the sliding variable asymptotically decreases to zero, and for the perturbed plant, it converges to a smaller interval around zero than with the application of previously proposed reaching laws. The control method proposed in this paper guarantees asymptotic stability of the nominal system and uniform ultimate boundedness of the perturbed one. Furthermore, the method ensures that the sliding variable rate of change (i.e. the difference between its values at any two subsequent sampling instants) is bounded by design parameters, which do not depend on the system initial conditions. This is a highly desirable property, as it results in a priori specified, ‘almost’ constant convergence rate of the sliding variable when the system state is far off the switching plane and helps enforce state constraints in the system. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

离散变结构控制系统的比例—等速—变速控制

提出离散变结构控制系统的变速趋近律和比例一等速－变带控制策略,以变速趋近律为到达条件,可产生扇形切换区,并可期待原点的稳定性。将变速趋近律和指数趋近组合使用,可形成一种新的控制策略,它克服了两种趋近律的缺点,保留了其优点,使系统性能得以改善。     

基于趋近律方法的Delta算子滑模变结构控制系统

针对高速信号不确定滑模变结构控制系统的抖振问题,提出一种基于Delta算子离散化方法的不确定Delta算子系统的滑模变结构控制器。基于反正切函数给出了一种改进的Delta算子离散趋近律,将系统的不确定部分用其上、下确界代替,然后设计滑模变结构控制律。仿真结果表明了该方法的可行性和有效性,对内部参数摄动和外部干扰具有良好的完全鲁棒性。因此,基于该趋近律方法设计的滑模变结构控制系统既能在有限时间内快速趋近切换面,又最终稳定于平衡状态。