一类模糊时滞系统输出跟踪控制

基于T-S模糊模型和变结构控制策略,研究了一类带有参数不确定项的模糊时滞系统输出跟踪问题。利用变结构控制理论选择滑动模,针对系统时滞项为已知和未知的两种情况,根据可达条件提出了一种变结构控制方法。该方法确保系统的运动轨迹在有限的时间内到达滑模面并一直保持在滑模面上。根据ISS理论和LMI方法研究了系统状态全局有界的充分条件。通过仿真实例验证了所提方法的正确性和有效性。     

不确定多时滞系统的自适应控制

研究一类不满足匹配条件的不确定多时滞系统的自适应控制．基于时滞系统的一个新的稳定性定理,得到了时滞依赖充分性条件,并设计了自适应控制律,使得闭环系统以指定衰减度指数稳定．仿真算例验证了所提出控制策略的有效性．     

时滞系统的变结构控制及其实现问题

本文研究时滞系统的状态观测器，变结构控制及其实现问题。给出了一般时滞系统的状态观测器及变结构控制的设计方法，证明了当用状态观测器来实现变结构控制策略时，在一定条件下，可以保证系统的状态无限趋近于理想的滑动模态。     

脉冲变时滞车辆纵向跟随系统的群指数稳定性与控制

针对具有脉冲扰动和变时滞的顾前车辆纵向跟随系统,在假设各孤立子系统指数稳定的前提下,分析了该系统的群指数稳定性与控制.首先利用向量Lyapunov函数法和数学归纳法给出确保该系统群指数稳定的充分条件;然后基于得到的稳定性条件,采用滑模变结构控制策略对脉冲变时滞车辆纵向跟随系统进行控制器设计;最后通过一个数值仿真算例验证了所得结论的正确性以及在实际中如何应用.     

基于滑模控制的不确定中立型系统有限时间稳定

针对一类不确定中立型时滞系统,利用滑模控制理论研究其有限时间稳定问题。首先构造了适当的滑模面及状态反馈控制器,使得系统的状态轨线能够在有限时间内到达滑模面并维持滑动模态。然后利用李雅普诺夫稳定性理论和不等式放缩技巧,研究了闭环系统状态在滑动模态段的有限时间稳定问题,得到了该系统是有限时间稳定的充分条件,该条件以线性矩阵不等式的形式给出,易于求解。最后通过一个数值仿真算例,验证了所得结论的有效性。     

时滞系统的输出反馈滑模控制的一种奇异系统方法

利用一种奇异系统方法讨论了时滞系统的输出反馈滑模控制问题. 时滞系统的非线性项满足范数有界约束.首先,将滑动模态与线性切换面作为一个奇异时滞系统,基于奇异时滞系统的稳定性理论, 给出滑动模态稳定及切换面存在的线性矩阵不等式(Linear matrix inequality, LMI)充分条件.然后,给出使得系统闭环渐近稳定的静态输出反馈滑模控制器的设计方法,此控制器保证闭环 系统有限时间到达切换面.最后,用数值算例验证本文方法的有效性和正确性.     

一类线性不确定时滞混杂系统的稳定性

研究了一类具有不确定的线性参数及时滞的混杂系统，利用线性矩阵不等式策略和Riccati方法，给出了系统鲁棒稳定性和可稳定性的充分条件，并运用混杂状态反馈控制策略设计了控制器切换方案．最后的仿真实例表明了控制策略的有效性．     

输入时滞的海上风电机群分布式控制

随着海上风电的大规模发展, 以及电网互联范围的不断扩大, 时滞主要产生在风电场广域测量系统的信号 测量和传输中, 从而导致风电机组系统性能下降甚至不稳定, 严重影响了风电场的正常运行. 因此, 该文基于Hamilton 能量理论, 研究了双馈风电机群的分布式时滞控制问题. 首先, 该文对双馈风电系统进行Hamilton实现, 得到风 电机组PCH–D模型; 然后, 针对单机系统PCH–D模型, 引入Casimir函数设计控制律, 使得风电系统在输入时滞下能 够稳定运行; 进而, 将风电机组网络化, 设计分布式时滞控制策略, 使得整个风电机群在30300 ms的时滞范围内整 体保持稳定. 最后, 通过仿真验证了所提控制策略能有效地解决系统的输入时滞问题, 同时减小了时滞引起的系统 误差, 提高了风电机群的稳定性和控制精度.     

时滞分布参数系统的移动传感器/执行器防碰撞控制

针对一类状态时滞的分布参数系统,考虑了传感器/执行器间的防碰撞问题和最大通讯距离的最小通讯能耗问题,以及系统的稳定性问题.利用抽象发展方程理论和Lyapunov稳定性方法,设计了一种基于时滞分布参数系统的智能体移动控制策略,包括输出反馈控制器和移动控制力.通过理论推导和仿真实验验证,文中设计的控制策略能够使得时滞分布参数系统是渐近稳定的,同时智能体在移动过程中是防碰撞的,也验证了智能体在最大通讯距离的最小能耗.     

变时滞分布参数系统的全局指数稳定性

基于比较原理,利用推广的向量Hanalay微分不等式,Dini导数,结合Green公式及不等式分析技术,研究几类变时滞分布参数控制系统所导出的滑动模运动方程的全局指数稳定性问题,在仅要求系数矩阵是个M-矩阵的条件下,获得了几类滑动模运动方程全局指数稳定性的充分条件,建立了滑动模运动方程全局指数稳定性定理.推广和改进了前人的结论.并为研究时滞分布参数系统的变结构控制问题奠定了基础.     

分数微积分理论在非线性车辆悬架滑模控制中的应用

基于分数微积分理论,提出分数阶”天棚”阻尼控制概念,并以它控制的悬架为参考模型,提出一个控制效果理想、鲁棒性好的悬架滑模控制的新策略,并应用于非线性悬架的动力学控制中．文中给出了一种精度较高,收敛稳定的分数阶系统的数值算法,最后对非线性悬架的滑模主动控制进行数值仿真,验证了新控制策略优良的控制效果．     

基于模糊扰动观测器的PMSM积分滑模控制研究

为了克服传统永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)的滑模控制增益大容易产生抖振的问题,提出基于模糊观测器的PMSM积分滑模控制策略。采用新型趋近律设计积分滑模控制器取代传统的滑模控制器,提高系统的动态响应性能。结合模糊控制与自适应控制的特点,设计模糊扰动观测器,能够迅速有效地观测系统内部参数变化和外部扰动,并对积分滑模速度控制器进行前馈补偿,削弱系统抖振的同时提高了系统的鲁棒性。通过李雅普诺夫理论证明了该控制系统的稳定性。仿真及实验结果验证了该方法具有较强的鲁棒性,可以实现良好的跟踪效果并且无抖动。     

汽车转向防抱死制动控制系统研究

为了研究解决车辆转向过程中防抱死制动稳定性问题,设计了一种由执行级、协调级组成的分层控制系统,在执行级,设计了基于遗传算法的汽车ABS最优滑模控制器;设计了基于遗传算法的汽车转向滑模控制器。在协调级,针对制动和转向两个子系统提出协调控制方案,给出具体协调策略。用仿真结果验证所设计控制算法的稳定性和有效性。     

基于指数趋近律的车载复合储能系统全局滑模控制

针对电动汽车存在电池使用寿命和续航里程不足的问题,引入超级电容、电池和DC/DC变换器构成车载复合储能系统.基于五阶状态空间电路平均模型,提出一种基于指数趋近律的全局滑模(E-GSM)控制策略,并基于Lyapunov方法进行控制策略的稳定性分析.该策略包括一个全局滑模电流控制器(用于精确跟踪电池和超级电容电流参考值)和一个PI控制器(用于稳定母线电压);同时,提出一种改进的基于规则的能量管理策略,用于生成电池电流参考值.仿真结果表明, E-GSM控制策略能够精准跟踪负载功率变化,在中国典型城市工况及新欧洲行驶工况下,电池SOC终值分别提高10%和7%,且避免了电池大电流放电,验证了E-GSM控制策略的有效性.     

高阶终端滑模控制在稳定平台中的应用

针对稳定平台伺服系统中干扰对跟踪精度的影响,提出一种高阶终端滑模控制算法.首先,提出一种基于super-twisting算法的高阶滑模干扰观测器的设计方法,实现对系统中干扰的快速估计与实时补偿.其次,提出一种基于Lyapunov函数的高阶终端滑模控制器,由到达条件推导而得,高阶终端滑模控制将不连续的切换项作用于变量的高...     

分数阶混沌系统的主动滑模同步

结合主动控制和滑模控制原理,提出了一个同步分数阶混沌系统的主动滑模控制方法.该方法首先用分数阶积分对所有维状态分量设计一个滑模面,分数阶混沌系统在该滑模面上稳定.然后采用极点配置的方法获得主动滑模控制器中的增益矩阵.应用Lyapunov稳定性理论、分数阶系统稳定理论对所提的控制器的存在性和稳定性分别进行了分析.对分数阶Lorenz系统进行数值仿真,仿真结果验证了该方法的有效性.     

仿生假手抓握力控制策略

为了使仿生假手完成各种精细作业,提出一种抓握力控制策略.在自由空间和约束空间中分别使用基于位置的阻抗控制和力跟踪阻抗控制.在过渡过程中使用模糊观测器切换控制模式.两种控制模式采用同一个基于位置的阻抗控制器,在约束空间向阻抗控制器中引入参考力,以满足约束空间的抓握力控制要求.这种方法可以使关节在自由空间和约束空间中分别实现良好的轨迹跟踪和力矩跟踪,在过渡过程中实现控制模式的可靠切换和系统的稳定过渡.提出一种自适应滑模摩擦力补偿方法,利用终端滑模思想设计了滑模函数,使得系统跟踪误差在有限时间内收敛,避免了传统线性滑模面状态跟踪误差无法在有限时间内收敛至0的问题.根据指数形式摩擦力的特点,利用终端滑模控制思想获得包含摩擦力参数估计的滑模控制律,并基于李亚普诺夫稳定性定理推导了估计参数的在线自适应律.对该抓握力控制策略在HIT假手上进行了抓取实验,实验结果证明了控制策略的有效性.     

滑模变结构控制在双闭环调速系统中的应用

为提高双闭环调速系统的快速跟踪性能,提出了一种新的滑模变结构速度控制策略。为了有限抑制系统在滑模切换面上的抖振,提高系统鲁棒性,在建立无刷直流电动机模型的基础上,提出了一种新型指数趋近率的变结构控制策略,使切换函数快速进入滑模面,有效地减小了系统的抖动。仿真实验结果表明采用的改进指数趋近率的滑模变结构控制相比传统的PID控制,系统在快速性、稳定性、准确性得到显著提高,系统对参数扰动具有较强的鲁棒性。     

网联车辆队列有限时间终端滑模控制

本文研究在模型参数不确定及未知干扰的情况下的车队控制问题,该方法可保证车队系统在有限时间内稳定.针对前车–跟随(PF)、双向(BD)的信息拓扑结构,引入一种新的二次间距策略,保证车队系统的交通流稳定性.然后,提出两种基于非线性终端滑模控制和有限时间理论的分布式协同控制算法,分别保证了系统的队列稳定性和强队列稳定性,同时设计自适应律来处理系统中不确定参数和外源性扰动的影响,通过构造Lyapunov函数分析系统的有限时间稳定性与队列稳定性.最后通过数值仿真结果,证明了所提出的控制算法的有效性.结果表明,本文所提的方法能保证队列稳定性、交通流稳定性、并保证闭环系统中的所有信号都是有限时间稳定的.     

基于新型趋近率的无刷直流电机滑模变结构控制

为提高无刷直流电机控制系统的快速跟踪性能,提出了一种新的滑模变结构速度控制策略.为了有限抑制系统在滑模切换面上的抖振,提高系统鲁棒性,在建立无刷直流电动机数学模型的基础上,提出了一种新型指数趋近率的变结构控制策略,使切换函数快速进入滑模面,有效地提高了系统的性能.仿真实验结果表明,相比传统的PI控制,该系统在快速性、稳定性、准确性方面有显著提高,对参数扰动具有较强的鲁棒性.