飞机穿越微下击暴流的航迹变结构控制

把风干扰和系统摄动作为不确定因素，用不确定性系统变结构控制理论设计飞机的航迹控制律，使之对风干扰和系统摄动进行完全抑制。给出了受风切变干扰后系统的不确定性模型，推导出了飞机对风切变及系统内部不确定因素的不变性条件，最后设计变结构控制系统的滑动超平面和控制规律，并以ＣＩＴＡＴＩＯＮＩ飞机穿越一风暴区着陆为例，进行仿真计算，结果表明，所设计的控制规律效果很好。     

基于变结构方法的机器手臂自适应控制

针对二自由度机器手臂的轨迹跟踪控制中出现的运动学模型参数可能发生改变以及外部状况变化和负荷变化等不确定因素,提出基于滑模变结构补偿方法的径向基神经网络自调节控制律,其中径向基神经网络抵偿了系统参数不确定性和外部扰动量,滑模变结构方法抵消了径向基神经网络的逼近误差,较好地消除了系统未知不确定性的影响。仿真结果表明,该控制律能保证轨迹跟踪误差的快速收敛性及对参数不确定性和外部扰动的鲁棒性。     

基于PD方法的不确定机器人神经网络变结构控制

针对不确定机器人轨迹跟踪控制,提出基于PD方法自适应神经网络变结构控制律,利用RBF神经网络补偿系统参数不确定性,用滑模变结构控制器消除神经网络的逼近误差.仿真结果表明,该控制律能保证轨迹跟踪误差的快速收敛性及对参数不确定性和外部扰动的鲁棒性.     

带不匹配不确定性系统的鲁棒控制

针对一类带有不同匹配不确定性的线性系统,利用变结构控制理论设计鲁棒控制器,应用鲁棒控制谅 变结构控制的切换函数,以保证滑动模态在不同匹配不确定性存在时是稳定的,利用所得切换函数设计的变结构控制律能够使系统状态在不同确定性存在的条件下在有限时间内到达切换面,保证了滑动模态的存在,给出的仿真算例说明了方法的有效性。     

不确定性离散时间系统的积分变结构控制

本文针对不确定性离散时间系统，提出了一种改进的离散趋近律和等效控制相结合的控制策略，既保持变结构控制的强鲁棒性的优点，又消除了系统的颤振现象。并引进积分控制，提高了系统的稳态精度，使系统获得了满意的控制性能。仿真结果表明了这一方法是可行的。     

一类非匹配不确定纯反馈非线性系统新型变幂次趋近律滑模控制

针对以熔化极气体保护焊（gas metal arc welding,GMAW）为代表的一类非匹配不确定纯反馈非线性系统的输出问题,提出一种基于变幂次趋近律的滑模控制方法。首先,采用滑模微分器得到含系统非匹配不确定性干扰的输出一阶导数。得益于终端滑模有限时间稳定的性能,该方法具有估计精度高、估计误差收敛速度快的优点。然后,提出一种新型的变幂次趋近律,并证明在相同增益下,其趋近速度均快于现有各种趋近律,且具有自适应调节趋近速度的能力,既保证了在全局范围内系统轨迹有限时间趋近滑模面,又避免了在滑模面附近出现抖振。最后,采用变幂次趋近律滑模变结构控制方法和传统趋近律滑模变结构控制方法分别对带有非匹配干扰的GMAW中的弧长进行控制仿真,并对比弧长跟踪效果,分析稳态误差。结果表明,变幂次趋近律滑模变结构方法能够有效的提高系统收敛的快速性,滑模控制方法对于非匹配不确定非线性系具有强鲁棒性。     

一类不确定非线性系统变结构自适应鲁棒控制

考虑一类不确定多变量非线性系统的鲁棒控制器设计问题，在结构摄动和外界扰动输入不确定因素的界未知情况下，提出了一类自适应鲁棒变结构控制律，这种控制律在保证系统闭环稳定的前提下在线对结构摄动和外界扰动输入不确定因素的界进行估计，方法简单、易于理解，便于工程应用。将该控制律应用于导弹末端拦截制导律设计上，得出了一种基于零化视线法向速度的具有强鲁棒性的末端导引规律。仿真验证说明所提出的方法是有效的。     

基于离散趋近律的变结构系统控制

探讨了离散线性系统的变结构控制问题,分析了传统趋近律方法的缺陷,提出了一种新的离散变结构趋近律。该趋近律不但能使系统滑模轨迹渐进收敛于零,而且其确定的准滑动模态区在趋近过程中能够分成为两个区域。分析了滑模轨迹在两个区域内的不同趋近特性,通过调整参数改变两个区域的宽度,尽量减少滑模轨迹穿越切换面的次数,确保系统的抖振削弱和鲁棒性。仿真结果证明,该离散趋近律方法对离散线性确定系统和离散不确定性系统都有良好的控制效果。     

一类非线性系统的模糊趋近律控制

分析了变结构控制设计方法中趋近参数的物理意义及参数之间的定性关系。根据这些参数的定性和不精确关系，提出了基于模糊规则的趋近律控制－模糊趋近律控制，即用模糊规则来选择趋近律的参数，以达到改善品质控制的目的。仿真结果表明，笔者给出的方法既保留了传统趋近律方法所具有的较强鲁棒性优点，又使控制系统的品质控制具有较强的自适应性，同时还比传统趋近律更有效地削弱变结构控制系统中固有的颤振。     

飞行器变结构姿态控制的研究

本文针地飞行器姿态控制中存在的子系统之间的动态耦合问题，给出了一种自适应变结构控制律。并对于变结构控制中存在的模态颤振问题提出了一种具体解决方法。理论分析和仿真研究表明此控制律具有姿态跟踪精度高，实时计算量小，便于工程实现等优点。     

多Euler-Lagrange系统抑制抖振分布式有限时间包含控制

为了抑制多Euler-Lagrange系统分布式包含控制时控制输出的抖振现象,且实现系统的有限时间收敛,对多EulerLagrange系统的抑制抖振分布式有限时间包含控制方法进行了研究.在系统存在模型不确定性与外界干扰的情形下,采用有限时间滑模控制方法,结合系统的模型特点,提出了分布式有限时间包含控制算法.首先,通过定义包含控制误差变量和选取合适的高阶有限时间滑模变量,设计了一种分布式有限时间包含控制律.为了实现控制器输出的抑制抖振特性,将符号函数项包含在控制律的导数中,经过积分后,可以得到连续的控制输出.针对系统存在的模型不确定性和外界干扰,设计了自适应估计律对其上界进行估计和补偿.基于图论和矩阵理论,利用Lyapunov方法证明了系统能够在有限时间内稳定,且模型不确定性和外界干扰的估计是有效的.最后,选取多机械臂系统作为模型进行了仿真验证.结果表明,所提控制算法对滑模控制中因不连续的切换项产生的抖振现象有很好的抑制作用,且系统可以在有限时间内实现收敛.     

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。     

带有非线性扰动的非脆弱奇异时变时滞系统的保性能控制

针对一类带有非线性扰动的奇异时变时滞系统,研究了其非脆弱保性能控制问题,并运用Lyapunov稳定性理论和LMI方法,得出了系统非脆弱保性能控制律存在的充分条件和设计方法.对所有容许的不确定性,所设计的非脆弱保性能控制律不仅使得相应的闭环系统是渐近稳定的,并且使得闭环性能指标有性能上界.最后,结合仿真实例来说明所得方法的可行性.     

基于模糊干扰观测器的抗饱和自适应反步控制

针对一类输入受限的非匹配不确定非线性系统,提出了一种抗饱和自适应反步控制方法.利用模糊干扰观测器在线逼近系统的未知非匹配不确定及干扰,采用反步控制方法设计自适应控制器.控制系统设计中引入限幅滤波器,有效降低了控制输入饱和对系统稳定性的影响,并且控制器设计无需对虚拟控制律进行重复求导.利用李亚普诺夫稳定性定理,证明了闭环系统渐近稳定.仿真结果表明了该方法的有效性.     

估计不确定界的分散鲁棒自适应控制

对具有高阶不确定关联作用、未知不确定界、线性时不变关联系统，提出了一种分散鲁棒自适应控制方法．控制包括反馈增益的自适应估计和基于所估计参数的分散鲁棒控制．自适应方案的引入，克服了分散鲁棒控制方法中需要已知不确定性界的缺点．采用极点配置（或最优控制）方法设计常值反馈增益，避免了常值反馈自适应设计中需要人为给定反馈系数的问题，同时使系统具有更好的暂态特性．对运动小车二阶倒立摆的数值仿真证实了本方法的有效性．     

一类时滞不确定离散系统的鲁棒自适应滑模控制

主要研究一类具有不确定项和外部扰动的离散时滞系统的鲁棒自适应控制,假设扰动和不确定项是有界的,而扰动和关于状态的不确定项的边界是不必知道的.设计了自适应控制器以保证系统能在有限时间内到达切换面,并且收敛到包含原点的一定的有界区域内.仿真的结果说明了该方法的有效性.     

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。     

编队约束下的AUV路径跟踪

研究了自主水下航行器(AUV)编队约束下的路径跟踪问题。将整个系统的误差分为2部分:①各AUV自身的跟踪误差;②AUV的编队误差;在此基础上,针对AUV的参数不确定性以及海流干扰等特点,提出了一种自适应变结构控制律,在滑动面的选取中,同时考虑了AUV的路径跟踪误差以及AUV之间的编队误差。文章从理论上证明了控制律的稳定性,并讨论了控制律实现中路径参数更新律的选取问题。仿真结果表明,所设计的控制律可以使AUV克服海流干扰,达到编队航行的目的,并且考虑编队约束时AUV相互之间的的距离误差比不考虑编队约束时的误差小。     

不确定性高阶关联大系统的分散变结构调节器设计

提出一种适用于不确定性高阶关联大系统的分散变结构调节器设计方法。所考虑的系统不确定性因素包括系统内部参数摄动、高阶关联变化和外部干扰。该设计方法的主要优点是在分散控制律中引入了对系统不确定性高阶关联及扰动上界的自适应估算方法,因而在控制系统设计时不需要预先确定系统不确定性变化的上界,进一步增强了控制系统对不可预知系统扰动的鲁棒性。仿真结果表明了该方法的有效性。     

TSM control of the delayed input system

The paper proposed a terminal sliding mode control method for the delayed input system with uncertainties. Firstly,through the state transformation,the original system was transformed into the non-delayed controllable canonical form system. Then the paper designed a terminal sliding mode and terminal sliding control law with Lyapunov method for the transformed system. Through the method,the reaching time of the any initial state and the convergencing time to the equilibrium points are constrained in finite time. The simulation results show the validation of the method.