互联网中的模糊滑模拥塞控制策略

针对互联网中的拥塞控制问题, 基于滑模控制理论及T-S（Takagi-Sugeno）模糊模型,提出了一种模糊滑模拥塞控制策略。考虑到互联网中存在的不确定和时变时滞因素,采用T-S模糊模型对网络系统进行了建模。利用线性矩阵不等式设计了一个渐近稳定的滑模面,有效地补偿了不确定及时滞因素的影响。基于趋近律的方法设计了控制器,有效地抑制了路由器中队列长度的振荡。多种情况下的仿真对比表明,所提出的控制策略具有更好的稳定性和鲁棒性。     

含有输入时滞的不确定T-S模糊系统的滑模控制

研究同时包含输入时滞和状态时滞的不确定T-S模糊系统的滑模控制问题,其中非线性不确定项是未知的,并且不满足匹配条件.针对被控对象的T-S模糊模型,设计一种基于积分型切换面的滑模控制器,并利用线性矩阵不等式技术和李亚普诺夫稳定性理论,给出滑模动态渐近稳定的充分条件,设计滑模控制律使系统状态保持在切换面上.仿真结果表明,该方法能有效消除非线性不确定性和输入时滞给系统带来的影响.     

超混沌系统的一种模糊滑模控制

采用T-S模糊模型对超混沌系统建模,用区域极点配置技术和线性矩阵不等式技术构造满足动静态性能要求的滑模面．在此基础上设计满足指数趋近律的模糊滑模控制器．通过将该控制器应用到Rossler超混沌系统中,验证了所提出方案的有效性.     

直升机横侧向通道模糊自适应控制律设计

根据飞行包线中典型状态的小扰动线性化方程,建立了直升机横侧向系统的T-S模型。采用参数映射设计方法,利用系统的部分状态信息,直接针对规定的系统性能指标,在满足要求的可用参数集中设计控制器参数。根据平行分布补偿原理,设计模糊神经网络控制器,利用各典型状态下选定的参数作为样本,训练模糊神经网络,实现所设计的控制律,使飞机能够在全包线范围内达到要求的性能指标。仿真结果表明,应用所设计的控制律,可以在飞行包线内将系统极点较准确地配置在希望极点附近,系统动态性能指标完全满足规定的要求。表明提出的设计方法可行而且有效。     

基于模糊逻辑的滑模控制设计方法

针对一类具有不确定性的单输入非线性系统，根据滑模控制原理。采用趋近律方法优化的滑模控制设计方法，以满足控制系统的鲁棒性和趋近运动品质的要求；同时根据模糊理论将切换函数模糊化，并且通过模糊规则自适应调整切换函数的模糊量化因子，以消除变结构控制系统固有的抖振和进一步改善系统偏差。仿真结果表明．设计的模糊滑模系统，具有对模型不确定性和外来干扰较强的鲁棒性以及良好的跟踪性能。避免了系统固有的颤动现象，控制的效果良好，性能满意；可应用于此类不确定非线性系统的设计综合问题。     

基于广义高斯函数的二阶非线性系统滑模控制

为了减小被控对象跟踪参考信号在边界的跟踪误差,针对不确定二阶非线性系统,并考虑到模糊控制中控制灵敏度对隶属度函数形状的要求,利用广义T-S模糊模型中广义高斯隶属函数本身对控制灵敏度的自适应性和广义T-S模糊系统,设计了自适应参数调节律和自适应模糊滑模控制器。克服和补偿了系统的建模误差,在不加监督控制和有界控制的情况下,有效地改善了控制系统在参考信号边界的跟踪性能。比较采用高斯隶属函数的T-S模糊模型,基于广义T-S模糊模型的控制系统在闭环稳定的前提下使跟踪误差收敛到了一个更小的邻域。对倒立摆二阶子系统的仿真,实验表明跟踪性能改善的效果是明显的,证明控制器的设计是合理和有效的。     

直升机飞行控制系统横侧向增稳控制律设计

基于直升机控制系统品质要求和可测状态的实际约束,采用参数空间映射方法确定系统增稳控制参数的可用集合,由此设计调参控制律,可以保证直升机动态品质在包线内满足指标要求.仿真结果表明,文章提出的控制律参数设计方法可行且有效.     

基于不确定T-S模型的模糊滑模自适应控制

提出一种不确定T-S模型的模糊滑模自适应控制方法。通过变换将该模型转换成3个组成部分：线性标称系统,已知非线性部分和未知不确定部分。针对它们设计3个控制器,其作用分别为：强迫系统沿着滑模面运动,消除已知扰动对线性标称系统的影响,克服不确定扰动(采用模糊滑模自适应控制,无需知道不确定的界限)。该方法无需求正定矩阵就能保证系统全局稳定。     

一种新颖的鲁棒模糊滑模观测器设计及干扰重构方法

针对一类由T-S模糊模型描述的不确定非线性系统,提出一种新颖的鲁棒模糊滑模观测器设计和干扰重构方法.首先,给出一种T-S模糊模型的等价形式.其次,在考虑滑模匹配条件不满足、状态不可测的情况下,利用高增益估计器构造辅助变量.为避免其峰化问题,提出基于高增益估计器的鲁棒滑模观测器.然后,基于所提出的等价形式,给出一类不确定非线性系统的鲁棒模糊滑模观测器设计方法.并证明其不但对系统的未知干扰具有鲁棒性,而且能保证状态估计残差在有限的时间内收敛于任意小的邻域,并可应用等价输出误差介入原理重构出系统的干扰.最后,将该方法应用于双关节机械臂的控制仿真实验.结果表明所提方法的有效性.     

飞机防滑刹车系统模糊滑模控制研究北大核心

针对现在飞机广泛应用的“PD+PBM”控制律难以对具有强非线性和不确定性的飞机防滑刹车系统进行高性能控制的问题,提出飞机防滑刹车系统基于模糊指数趋近律的滑模变结构控制律。先建立具有不确定扰动的飞机防滑刹车系统的地面动力学模型以消除模型误差所带来的不利影响,然后设计了基于指数趋近律的滑模变结构控制律以改善控制性能,并利用李雅普诺夫定理证明了系统的稳定性,最后基于模糊理论对滑模控制律进行优化以抑制抖振。仿真结果表明,基于模糊指数趋近律的滑模变结构控制律控制效果优于“PD+PBM”控制律和传统的滑模控制律,抑制控制器输出抖振效果良好,刹车效率高,控制方法合理有效。     

基于自适应滑模控制的自动驾驶仪设计与仿真

研究弹体纵向过载自动驾驶仪优化控制的设计,为保证系统稳定性,采用具有自适应滑模控制结构的系统对外界干扰具有较强的鲁棒性。以经典的比例-积分结构形式的导弹自动驾驶仪模型为基础,使系统在对外部干扰因素具有一定的鲁棒性,设计并加入了自适应滑模控制结构系统,滑膜控制结构采用开关函数闭环回路结构形式,通过系统仿真分析表明,在存在随机干扰时,系统具有鲁棒性,满足实际工程要求。     

Robust H-infinity integral sliding mode control for a class of uncertain switched nonlinear systems

This paper develops a new method to deal with the robust H-infinity control problem for a class of uncertain switched nonlinear systems by using integral sliding mode control. A robust H-infinity integral sliding surface is constructed such that the sliding mode is robust stable with a prescribed disturbance attenuation level γ for a class of switching signals with average dwell time. Furthermore, variable structure controllers are designed to maintain the state of switched system on the sliding surface from the initial time. A numerical example is given to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

具有未知干扰的无人机鲁棒滑模飞行控制

研究无人机飞行稳定性控制问题,由于无人机飞行控制系统存在时变外部干扰,飞行过程中升阴比变化激烈,控制稳定性难度较大。利用滑模控制良好的鲁棒能力提出一种神经网络的鲁棒飞行控制方法。因神经网络有良好非线性逼近能力,可对无人机飞行系统中的不确定进行在线逼近,并将神经网络权值误差引入到权值的自适应律中用以改善系统的动态性能。利用神经网络的组合,设计无人机鲁棒滑模飞行控制器。控制器分为两部分,一部分是等效控制器,另一部分是滑模控制器,能有效减小系统的跟踪误差。最后将所设计的鲁棒滑模控制对无人机飞行姿态控制进行仿真。仿真结果表明,新方法能提高无人机的鲁棒飞行控制能力且能实现无人机姿态的精确跟踪和稳定性控制。     

非线性时滞系统的抖振削弱自适应滑模控制

针对一类非线性时滞系统的鲁棒自适应滑模控制器设计问题,提出了一种基于偏微分变换的自适应滑模控制方法,该方法能够有效地削弱系统的输入抖动．基于自适应滑模控制技术和Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定方法,克服了时滞影响,不但保证系统状态可以在有限的时间内到达滑模面,而且保证了系统的渐近稳定特性．最后给出的仿真结果验证了该控制方案的有效性．     

Uncertain Saturated Discrete‐Time Sliding Mode Control for A Wind Turbine Using A Two‐Mass Model

The aim of this paper is to propose a new design variable speed wind turbine control by discrete‐time sliding mode approach. The control objective is to obtain a maximum extraction of wind energy, while reducing mechanical loads and rotor speed tracking combined with an electromagnetic torque. For this application, we designed a discrete time sliding mode control using the equivalent discrete time reaching law. Furthermore, a systematic and improved design procedure for uncertainties discrete‐time sliding mode control (SMC) with saturation problem is provided in this paper. The saturation constraint is reported on inputs vector. LMI technique and polytopic models are used in the design of the switching surface. To achieve some performance requirements and good robustness, in the sliding mode, the pole clustering method is investigated. Based on the unit vector control approach, a robust control is developed, then, to direct and maintain the system states onto the sliding manifold in finite time. Finally, a systematic design procedure for DSMC required to achieve a given performance level is provided and its effectiveness is varied by applying it to variable speed wind turbine systems.     

不确定切换系统的鲁棒H∞控制:滑模控制设计

研究了一类不确定切换系统的鲁棒H∞控制问题, 提出一个新的鲁棒H∞滑模变结构控制方法. 该方法分为二个步骤. 首先是构造单鲁棒H∞滑模面, 使得降阶等效滑动模态在所设计的滞后切换律下是鲁棒镇定的且具有H∞扰动衰减度γ. 其次是设计变结构控制, 以确保切换系统的状态在有限时间内到达这个单鲁棒H∞滑模面. 仿真例子说明提出设计方法的有效性.     

级联式滑模观测器的永磁同步电机鲁棒滑模控制

提出了一种基于无速度传感器运行的永磁同步电机非线性控制方法。针对电机速度和位置观测,设计了一种新颖的级联式滑模观测器,解决了传统滑模观测采用低通滤波器的相位延迟问题。前级电流滑模观测器得到反电动势,后级反电动势滑模观测器获取转速和位置信息,利用李亚普诺夫理论进行了稳定性分析。针对速度控制,提出了带扩张状态观测器的滑模速度控制器取代PI调节器,提高了系统的鲁棒性。在滑模观测和控制中均利用双曲正切函数取代符号函数,削弱了系统抖振。将上述方法应用到永磁同步电机矢量控制系统中,通过仿真验证方法的有效性。     

Robust adaptive control for mobile manipulators

This paper addresses the trajectory tracking control of a nonholonomic wheeled mobile manipulator with parameter uncertainties and disturbances. The proposed algorithm adopts a robust adaptive control strategy where parametric uncertainties are compensated by adaptive update techniques and the disturbances are suppressed. A kinematic controller is first designed to make the robot follow a desired end-effector and platform trajectories in task space coordinates simultaneously. Then, an adaptive control scheme is proposed, which ensures that the trajectories are accurately tracked even in the presence of external disturbances and uncertainties. The system stability and the convergence of tracking errors to zero are rigorously proven using Lyapunov theory. Simulations results are given to illustrate the effectiveness of the proposed robust adaptive control law in comparison with a sliding mode controller.     

基于RBF终端滑模观测器的电机转子位置估计

无刷直流电机常采用位置传感器来检测转子位置,这会影响系统的可靠性,增加电机体积和成本。采用无位置传感器控制技术:引入终端滑模面,其具有快速收敛性和良好观测精度,可减少相位滞后问题;采用RBF神经网络来设计观测器的控制策略,将滑模变量作为神经网络输入,输出即为控制策略,简化控制结构。RBF终端滑模观测器将RBF控制与终端滑模控制的优点紧密结合,优化了控制信号,削弱了抖振现象。仿真结果表明,该观测器能快速准确地估计电机的线反电势及电机转速,系统具有良好性能,满足无刷直流电机的工作要求。     

Decentralized sliding mode control for a class of nonlinear interconnected systems by static state feedback

In this paper, a class of interconnected systems is considered, where the nominal isolated systems are fully nonlinear. A robust decentralized sliding mode control based on static state feedback is developed. By local coordinate transformation and feedback linearization, the interconnected system is transformed to a new regular form. A composite sliding surface which is a function of the system state variables is proposed and the stability of the corresponding sliding mode dynamics is analyzed. A new reachability condition is proposed and a robust decentralized sliding mode control is then designed to drive the system states to the sliding surface in finite time and maintain a sliding motion thereafter. Both uncertainties and interconnections are allowed to be unmatched and are assumed to be bounded by nonlinear functions. The bounds on the uncertainties and interconnections have more general forms when compared with existing work. A MATLAB simulation example is used to demonstrate the effectiveness of the proposed method.