基于二阶滑模算法的船舶航向控制

针对非线性、易受外界扰动的欠驱动船舶航向控制系统,基于滑模控制算法的理念,直接对二阶航向控制系统中的控制输入进行设计,提出一种二阶滑模控制算法,通过设计合理的李雅普诺夫函数及利用其稳定性理论对系统的稳定性进行了分析,并利用"育龙"轮运动数学模型进行计算机模拟仿真,验证了该控制算法的合理性及有效性。该算法避免了计算中的维数膨胀问题,无需对不确定的外界摄动进行定性估计,可以保证闭环控制系统的渐近收敛及稳定。仿真结果表明,根据该控制算法所设计的控制器,能够有效解决非线性航向控制系统中存在的抖振、超调以及不能在有限时间内快速收敛的问题,而且对外界干扰以及系统摄动不敏感、具有强鲁棒性,具有很好的实践应用价值。     

迭代滑模增量反馈及在船舶航向控制中的应用

针对一类不确定非线性受扰动系统,提出一种基于非线性迭代滑模变结构的增量反馈控制算法．通过对系统输出迭代设计非线性滑动模态,并利用增量反馈控制,无需对不确定项的估计,在系统输入增益符号已知的条件下可自动寻找使系统稳定的控制量,避免了变结构控制的抖振以及输出反馈控制的稳态误差与超调问题,强化了变结构控制的不变性特点．对不同船型及舵机模型的船舶航向控制进行了仿真,结果表明,系统阶跃响应超调得到有效抑制,定常干扰下的静态误差得到消除,且控制器对模型摄动及干扰变化不敏感、设计参数易于调节．     

船舶航向非线性离散系统自适应模糊最优控制

针对船舶航向非线性离散时间系统,本文提出一种基于模糊逻辑系统的自适应最优航向控制算法。本文优化控制算法采用actor-critic结构,模糊逻辑评价系统和模糊逻辑执行系统分别用于构建最优评价信号和最优控制信号。模糊权值采用梯度下降法进行更新学习,并以大连海事大学"育龙"轮为例进行仿真研究。基于前向差分Lyapunov方法证明了闭环系统半全局一致最终有界,保证系统跟踪误差收敛到以零为中心的邻域内。仿真结果进一步验证了本文算法的有效性和合理性。     

基于神经网络参考模型的船舶航向智能自适应控制系统

为使船舶能在不同状态和环境下按所希望的要求改变船舶的航向，提出了一种基于神经网络参考模型的船舶航向智能自适应控制算法，利用神经网络建立了参考模型和船舶航向运动的辨识模型。并将模糊控制与神经网络相结合，设计了模糊神经网络控制器。利用神经网络的学习功能对控制器的隶属度函数及推理规则进行修正，以提高其自适应能力。仿真结果表明该算法对船舶转向控制有良好的效果。     

船舶航向非线性系统的H_∞鲁棒控制与仿真

针对船舶航向非线性控制系统的数学模型,在考虑船舶操舵伺服机构特性的情况下,基于状态反馈线性化方法,采用闭环增益成形算法设计出了船舶航向鲁棒控制器。利用Matlab/Simulink工具箱进行仿真,结果表明,所设计的鲁棒控制器与采用极点配置法设计的鲁棒镇定控制器相比,具有较好的控制性能,对风浪干扰也具有很强的鲁棒性。     

船舶航向反步自适应控制

针对反步控制算法控制参数多、难整定的问题,经过理论分析提出基于期望指标的二阶系统参数整定方法.将系统变换为二阶系统形式,在选取闭环系统的自然频率、阻尼、闭环系统调节时间与超调量后,确定系统闭环极点,由极点整定了两个关键控制参数,积分增益取值参考PID控制器中积分时间参数的方法整定.在海浪干扰和船舶模型参数出现很大摄动的情况下,对所设计控制器进行了仿真试验,结果表明,所设计的控制器具有很好的鲁棒性,提出的整定控制器参数方法是可行的.     

滑模变结构控制研究综述

主要介绍滑模变结构控制的研究情况.先介绍变结构控制理论,并对滑模变结构的发展现状进行了评述;然后着重从滑模面设计、滑模条件以及抖动这三个方面对已开展的研究工作进行了深入的探讨;最后介绍了滑模变结构控制的主要应用情况,同时对这一领域的研究方向进行了展望.     

船舶航向保持模糊神经网络控制器研究

将模糊控制与神经网络融合为一体,为船舶航向保持控制系统设计出一种模糊神经网络自学习控制器．计算机仿真结果表明,控制方案可行,控制系统性能良好．模糊技术与神经网络的有机结合,为复杂系统的智能控制提供了良好的手段．     

一类非线性系统基于滑模原理的模糊自适应控制

针对一灰非线怀系统，设计出了一各自适应控制方案，用模糊逻辑逼近非线性函数，滑模原理及李雅普诺夫函数设计出自适应控制器。然后，用模糊推理进行修正，以克服一般滑模控制具有的抖动现象，保证闭环系统的稳定性和跟踪误差收敛于零的某邻域内。     

滑模变结构控制研究综述

主要介绍滑模变结构控制的研究情况。先介绍变结构控制理论，并对滑模变结构的发展现状进行了评述；然后着重从滑模面设计、滑模条件以及抖动这三个方面对已开展的研究工作进行了深入的探讨；最后介绍了滑模变结构控制的主要应用情况，同时对这一领域的研究方向进行了展望。     

基于自适应观测器与变结构技术的感应电机控制新方法

基于感应电机在二相坐标下的数学模型,使用变结构技术与非线性分析方法,设计出由1个基于滑模的转矩与磁链控制器和1个速度自适应磁链观测器非线性控制系统.首先以定子电流与定子磁链为状态变量,采用非线性系统分析方法建立误差状态方程,然后在使误差渐近收敛为零的原则下设计滑模流形面,根据Layapunov稳定性条件,推导出电阻估计表达式及用于逆变器输入的定子电压控制律.利用基于模型参考与状态反馈的速度自适应磁链观测器来完成转速辨识与磁链的准确观测,分析得到观测器的收敛条件及自适应率,证明了其稳定性,将其估计值作为变结构控制器的输入完成系统的闭环控制.并进行了基于M atlab的仿真与分析,结果证明了控制策略的正确性与有效性.     

模糊滑模控制及其在交流调速中的应用

研制了一套模糊自适应滑模控制及8098单片机的异步机调速系统,设计了模糊滑模控制器并辅以仿真研究。数字仿真结果和初步实验结果表明该系统具有良好的动静态性能。     

非线性系统的一种变结构自适应控制设计

本文研究了一种含有未知参数非线性系统的变结构自适应控制设计方法,作者首先通过状态反馈和坐标变换将非线性系统变成线性系统,然后将变结构控制与自适应控制结合起来,给出了具有滑动模态的模型参考自适应控制设计方法,从而解决了一类非线性系统的模型跟踪问题。最后应用简单算例证实了该设计方法的可行性。     

A Variable Structure Model Reference Adaptive Control

A variable structure model reference adaptive control problem for the nonlinear system is studied in this paper. First, according to the relative degree concept of th nonlinear control system an error equation between the outputs of the reference model and the controlled plant is derived. Then, by using the variable structrue control method, an algorithm of variable structure model reference adaptive control is deduced on the basis of a new concept of reaching law. The definition of the SISO system is introduced into the MIMO nonlinear system. Finally, as an example, a pendulum nonlinear control system is simulated to demonstrated the effectiveness of the method. The results show that the method has some advantages: the design is simple, intuitive and easy to be realized in engineering. Besides, it is of practical significance for the synthesis of nonlinear control systems.     

空间飞行器的非线性变结构控制

首先给出了一种空间飞行器的非线性动力学模型,通过变换可以把它分解成若干个子系统,然后对每个子系统进行分散变结构控制,从而有效地解决了空间飞行器的非线性控制问题。仿真结果表明,该方法对于具有参数不确定性的非线性系统可以获得非常理想的结果。而且控制算法简单,易于实现,适于在空间飞行器上计算机容易有限的条件下应用。     

Fuzzy控制和PID控制集成的船舶操纵控制器研究

船舶操纵的模型参数具有非线性、慢时变特性。船舶操纵的传统控制方法的操纵性能不能令人满意。讨论3种Fuzzy控制与PID控制集成的船舶操纵控制器。此控制器能克服单一控制法的不足,从而改善了控制性能和鲁棒性。     

变结构自适应控制系统研究

为了改善控制系统瞬态性能,本文从系统稳定性原则出发,提出了多模系统的变结构自适应控制策略,这种控制方法比变结构控制或自适应控制都优越,具有两者的优点.一方面可以适应参数变化,另一方面又可以调节系统的瞬态性能,使系统具有强鲁棒性.     

非线性系统的直接自适应模糊Backstepping控制

研究了一类单输入单输出非线性系统的自适应跟踪问题,提出了一种直接自适应模糊Backstepping控制策略,与传统的Backstepping自适应控制方法相比,控制器的设计更为简单。通过理论分析,证明闭环系统是半全局一致终结有界的;跟踪误差收敛到一个小的残差集内.仿真结果表明了该方法的有效性。