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。     

电磁激振器的变结构控制

研究电磁激振器的变结构控制．通过建立电磁激振器的非线性数学模型．应用变结构控制理论对其进行控制．克服了传统PID控制需要不断调整控制器参数和缺乏自适应性的缺点．仿真结果表明．变结构控制算法能达到精确控制的目的．对系统参数变化和外界干扰具有较强的鲁棒性．     

柔性结构振动的独立模态H∞控制

针对柔性结构振动的每一个控制模态独立进行鲁棒H∞控制设计,同时考虑模态干扰衰减与模态参数扰动的鲁棒性问题,这样有效地抑制了柔性结构的振动,而且对模态参数摄动具有较强的鲁棒性,并以悬臂梁的振动控制为例进行了数值计算,其结果表明这种设计方法的正确性和有效性。     

基于状态观测器的结构振动预测控制

针对结构振动控制时滞问题及反馈控制对结构全状态的需求,提出了一种基于状态观测器的序列最优预测模态控制算法.根据反馈的结构响应,通过状态观测器观测估计结构的全状态,通过序列最优预测模态控制算法计算实时控制力,将反馈的结构响应和计算的控制力作为输入,考虑控制系统的时滞,设计径向基神经网络（RBFNN）,形成基于状态观测器的序列最优预测模态控制器.对一带分布参数实际隔震的330kV电压互感器进行地震响应控制,仿真结果表明,基于状态观测器的序列最优预测模态控制算法,在无时滞的情况下与基于状态观测器的序列最优模态控制算法控制效果相当,在有时滞的情况下能有效克服时滞对最优预测控制算法的影响,控制效果良好.     

一种不确定性线性大系统的分散变结构鲁棒控制新方法

基于变结构控制中的单位向量控制方法，利用系统的复合滑动模态运动渐近稳定条件，推导出了一种适用于存在变化的子系统关联、系统参数摄动和外界干扰的不确定性线性大系统的分散变结构鲁棒控制新方法．与前人工作相比较，该控制方法成倍地减少了分散控制器中的切换变量，并大大减少了所需控制量的大小．该控制算法简单易行，便于工程实现．     

挠性航天器分散变结构控制稳定性研究

文章针对具有大面积太阳帆板的挠性航天器姿态控制问题,研究了分散变结构控制方案,设计了分散子系统滑动模态与控制律,并在分析和考虑航天器实际控制输出限制的基础上进行了合理简化,便于工程实现。由于实际航天器执行机构控制输出受限,以及系统不确定因素,不能始终满足滑动模态能达条件,证明了在控制受限情况下变结构控制系统的大范围渐进稳定性。开展了挠性航天器变结构姿态控制物理仿真实验,验证了控制系统的稳定性与有效性。     

复合材料空天结构多目标优化设计方法研究

针对空天用智能复合材料结构,将振动控制性能指标、结构重量和固有频率作为目标函数,结构参数和控制系统参数同时作为设计变量进行优化,采用独立模态空间方法,综合考虑到压电材料的力-热-电耦合,对复合材料结构进行多目标优化设计。数值算例表明该方法的有效性。     

滑模变结构控制DC-DC变换器的设计

开关变换器是一个非线性变结构系统,线性控制算法的控制性能在开关变换器系统中受到制约.针对这一问题提出滑模变结构控制法在开关变换器中的应用.滑模变结构控制法对被控系统数学模型精度要求不高,对系统参数变化、外界环境扰动具有完全的自适应性.以Buck型变换器为例,分析滑模控制在开关变换器中的使用方法,并给出了仿真和实验结果.     

双线性比例变结构系统的循环进位控制

提出了时间采样循环控制和状态变量循环控制的双进位控制算法,控制中状态变量的每个分量都对系统作用相同的时间,控制顺次轮流与状态变量的每个分量成比例。将一类特殊的双线性系统中的非线性简化成能精确递推求解的线性系统。引入旋转算子表达比例变结构的切换。提出了变结构变模态切换和数字模拟的结合控制,并给出这种控制策略的结构图。     

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。     

模糊变结构控制及设计方法

通过对各种模糊变结构控制设计方法的深入分析,揭示了其与常规边界层法的相似性,首先探索了模型控制与变结构控制两种控制方法的关系,并利用模型逻辑调节变结构控制器的不连续增益来平滑系统的抖振,从而产生了一种混合控制器－模糊变结构控制,进而将其归结为两类不同的算法－模糊滑动面法和模糊Lyapunov函数法,前者仅利用系统状态距离滑动面的远近,后者同时又引入了该距离变化的大小,利用Matlab的模控制工具箱分析了各自的本质,结果表明模糊变结构控制仅仅是常规变结构控制中边界层法的进一步延伸,而不是更广意义上的变结构控制。     

Use of nonlinear variable structure control with equivalent term in design of coordinated controls for turbo generators

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｉｎｃｅａｎｏｎｌｉｎｅａｒｖａｒｉａｂｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌｉｓｉｎｖａｒｉａｎｔｔｏｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ,ａｎｄｉｔｃａｎｇｉｖｅａｓｙｓｔｅｍｖａｒｉｏｕｓｇｏｏｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｑｕａｌｉｔｙ,ｉｔｓｕｓｅｉｎｔｈｅｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｎｏｗｄｒａｗｉｎｇｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎ.ＦｒｏｍｔｈｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙｌｉｎｅａｒｉｚｅｄｍｏｄｅｌｄｅｒｉｖｅｄｉｎＲ…     

大型柔性卫星平台的变结构姿态控制

首先利用拉各朗日方程建立了大型柔性卫星的动力学方程，对该动力学方程进行了线性化，并且为了以后设计变结构控制器的需要，设计了状态观测器，然后设计了变结构控制器．在设计过程中，充分考虑了实际工程要求，采用了边界层方法来削弱变结构控制器的抖振，同时考虑了执行机构控制输出受限的情况，采取了利用4个偏置动量轮系统组成三轴零动量飞轮系统对卫星平台进行姿态控制．最后通过数学仿真证明了所设计的控制器的有效性．     

TCSC的模糊变结构控制研究

结合模糊控制理论和变结构的控制理论，设计TCSC的模糊变结构控制规律，可以根据系统的动态特性灵活地改变补偿容量，提高系统的稳定性、通过在单机无穷大系统上进行仿真，表明TCSC采用模糊变结构控制，可以改进系统的暂态性能，同时电压质量也有所提高．     

精密转台的离散变结构控制

针对传统变结构控制的抖振现象及变结构控制应用于离散系统时易失去其鲁棒性的问题,提出了一种新的离散变结构控制方法.此方法采用了带调整参数的递归式切换函数并针对不确定因素设计了无须知道扰动上界的估计器.将该方法应用于精密转台的控制系统,仿真结果表明此方法对参数摄动及外界干扰具有良好鲁棒性,而且可有效消除系统的抖振现象.     

不确定非线性系统变结构控制的研究

变结构控制的突出优点是对系统的摄动和干扰具有完全的鲁棒性,然而它要求系统的不确定性满足匹配条件这一限制,同时存在抖振和需知不确定参数的上下界等问题,因此在实际中通常与其他控制方法相结合以克服变结构控制中存在的缺陷。针对不确定非线性系统,就变结构控制的研究现状进行了综述,并对需要进一步研究的问题进行了展望。     

汽轮发电机组的模糊变结构附加励磁控制

把模糊控制理论同非线性系统变结构控制理论结合起来,研究了一种新型的模糊变结构控制规律,用于汽轮发电机组的附加励磁控制。计算机仿真结果表明,采用模糊变结构附加励磁控制方法可以提高鲁棒性、解决高频抖动问题,并能够很好地改善电力系统的小干扰稳定性。     

战术导弹变结构自适变自动驾驶仪研究

本文针对战术导弹古典自动驾驶仪的缺点,利用变结构控制理论、吸取模型参考控制的优点并引入趋近律,设计出具有趋近律的模型参考变结构自适应自动驾驶仪.该自适应自动驾驶仪的性能较为令人满意.     

带有干扰观测器的凝视航天器姿态变结构控制

研究了实现对地凝视观测时的航天器姿态控制问题.首先介绍了对地凝视模式及其成像优点,继而推导出实现对地凝视的期望姿态四元数和期望角速度,在此基础上得到姿态相对动力学和运动学方程;考虑到提高凝视成像精度、延长成像时间的要求,设计了一种变结构控制律,并采用干扰观测器的方法来抑制变结构控制的固有振颤,提高控制效果,并对这种方法和传统控制方法进行了比较.仿真结果表明,在实现对地凝视的姿态控制过程中,设计的控制器响应速度更快,具有更好的鲁棒性,并减弱了变结构控制的振颤问题.     

考虑控制延时的AMD对偏心结构离散变结构控制

为研究考虑控制延时影响的AMD-偏心结构体系地震反应的主动控制问题,建立了AMD-偏心结构体系的力学模型及连续运动状态方程,并将其离散化成标准离散状态方程形式;讨论了离散变结构控制器的设计方法,包括准滑动模态的定义,切换平面的选择及离散趋近率的构成;数值仿真结果表明,该控制方法不仅能有效抑制结构的两个正交方向及扭转方向的地震位移反应,而且在控制延时存在的情况下,仍能保证系统的减震性能和稳定性．