自适应模糊滑模控制器设计

针对传统滑模控制的抖振问题,利用线性化反馈技术,将模糊自适应和滑模控制相结合,设计一种新型的模糊滑模控制器。通过模糊推理和基于Lyapunov函数的稳定性分析,获得模糊控制规则的自适应律,构成自适应模糊滑模控制器,有效解决了传统滑模控制中,需要确定参数摄动和外部干扰上确界不确定性问题,倒立摆上的运行结果表明该方法的有效性。     

低音速气动弹性机翼的主动控制

基于模糊滑模控制（FSMC）方法研究了低音速机翼颤振的主动控制。提出一种模糊滑模控制方法,主要解决非线性气动弹性的浮沉和俯仰二维机翼的颤振问题。根据气动弹性机翼,设计了滑模面,建立了模糊滑模控制器,控制器能有效抑制颤振。与自适应控制技术相比较,结果显示模糊滑模控制收敛性更好。     

空空导弹三维自适应模糊滑模制导律设计

提出了一种基于自适应模糊滑模控制的空空导弹三维制导律,解决了一般滑模控制中存在的抖振问题.该制导律在非线性系统的精确模型未知的情况下,通过模糊系统对非线性模型进行逼近,并根据Lyapunov方法设计了参数自适应律.仿真结果表明,该制导律与比例制导相比有较大的性能改善.     

航空发动机模糊滑模变结构控制研究

针对航空发动机是一个具有时变不确定性的非线性系统,结合模糊控制和滑模变结构控制的特点,提出了一种基于模糊滑模变结构控制的航空发动机控制方法.采用线性滑模面和指数趋近律设计变结构控制器,应用模糊逻辑系统自适应调节切换增益,避免了传统滑模变结构控制系统在到达阶段对不确定性的敏感性,消除了滑模控制中的抖振.通过数字仿真,结果表明所设计的模糊滑模变结构控制器对系统的参数摄动和外部干扰具有不变性,使被控系统在整个控制阶段都具有较强的鲁棒性.     

基于自适应模糊滑模的PMSM无速度传感控制研究

为研究永磁同步电机（PMSM）在无速度传感器工况下的速度跟踪估计,以PMSM的工作原理为基础,建立了内埋式PMSM的数学模型。利用自适应模糊微分积分滑模鲁棒性强的优点,提出了在自适应模糊微分积分滑模控制条件下采用旋转高频电压注入法对电机转速估计的无速度传感器控制方案,并分析了电机在高低速运行时特点。仿真结果表明,采用高频注入法的自适应模糊微分积分滑模控制系统在高、低速工况下运行时稳定可靠,并具有较好的鲁棒性,能够实现速度跟踪估计。     

一类离散时间系统的间接自适应模糊滑模控制

提出了适用于一类不确定离散时间系统的间接自适应模糊滑模控制策略。首先,根据指数趋近律得到离散滑模控制的理想控制律,然后,用两个模糊系统近似其中的未知函数,用第三个模糊系统近似切换控制。模糊系统的参数向量由带参数投影的自适应律在线调整。证明了该控制算法可以保证闭环系统状态有界,且跟踪误差收敛到原点的小邻域内。仿真结果在表明算法有效性的同时具备减轻振颤的能力。     

一类离散时间系统的间接自适应模糊滑模控制

提出了适用于一类不确定离散时间系统的间接自适应模糊滑模控制策略。首先,根据指数趋近律得到离散滑模控制的理想控制律,然后,用两个模糊系统近似其中的未知函数,用第三个模糊系统近似切换控制。模糊系统的参数向量由带参数投影的自适应律在线调整。证明了该控制算法可以保证闭环系统状态有界,且跟踪误差收敛到原点的小邻域内。仿真结果在表明算法有效性的同时具备减轻振颤的能力。     

机械臂自适应非奇异快速终端滑模控制

针对刚性机械臂有限时间鲁棒控制问题,提出了一种新的自适应非奇异快速终端滑模控制方法.该方法将非奇异快速终端滑模控制与自适应律相结合,使用非奇异快速终端滑模面加快机械臂轨迹跟踪误差的收敛速度,解决了终端滑模中的奇异问题;通过双曲正切函数代替符号函数减小控制输入的抖振;利用自适应律对未知的外部扰动和系统的不确定性进行估计,...     

基于模糊神经网络滑模控制器的一类非线性系统自适应控制

本文研究了一类不确定性非线性系统的自适应控制,在模糊神经网络滑模控制器（Ｆｕｚｚｙ ｎｅｒｕａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ sｌｉｄｉｎｇ Ｍｏｄｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅ ）的基础上提出了一种设计方法,将ＦＮＮＳＭＣ与带死区的滑模控制器（Ｓｌｉｄｉｎｇ ｍｏｄｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｗｉｔｈ Ｄｅａｄ Ｚｏｎｅ）有机结合,通过平滑切换实现自适应控制,这种方法使系统不仅有好的鲁棒性而且能有效地消除离频动,同时     

超机动飞行快回路的自适应模糊滑模控制

针对超机动飞行快回路的不确定非线性模型,提出了一种利用自适应模糊滑模控制器算法。在所得的最终控制信号中,采用模糊逻辑系统来逼近未知系统函数和开关项;所设计的鲁棒自适应律用来减小逼近误差,从而有效降低抖振。仿真结果表明,所设计的控制律能在过失速机动条件下控制飞机跟踪指令飞行,确保系统具有良好的动态和稳态性能,而且控制器具有很强的鲁棒性。     

An adaptive hierarchical control approach of vehicle handling stability improvement based on Steer-by-Wire Systems

This paper proposes a novel adaptive hierarchical control approach for Steer-by-Wire (SbW) vehicles to improve the handling stability. The high-level stability control scheme contains a variable steering ratio (VSR) strategy based on the adaptive-network-based fuzzy inference system (ANFIS) and an active front steering (AFS) controller designed with the integral sliding mode method by tracking the expected yaw rate, in which the desired front wheel angle is generated to enhance the cornering stability performance. Besides, an adaptive tracking controller (ATC) for the SbW system is designed by using the adaptive sliding mode control method to achieve desired steering performance in the lower level. The proposed adaptive control strategy is validated with different driving circles from ISO standards in simulation tests and hardware-in-the-loop (HiL) experiments. The results demonstrate that the designed control approach improve the vehicle handling stability significantly, even in some extreme driving conditions.     

电液伺服系统的自适应滑模跟踪控制研究

针对电液伺服系统的跟踪控制问题,在系统模型不确定性参数的界未知的情况下,提出一种自适应滑模控制方案。该方案的主要思想是用滑模方法抑制系统中的外干扰力扰动,对系统不确定性参数进行自适应估计,用估计值来补偿不确定性参数的变化。对于系统全局稳定性,采用李雅普诺夫稳定性理论给出了严格的证明。仿真结果表明了该方案具有良好的跟踪性能和鲁棒性。     

Adaptive sliding controller with self-tuning fuzzy compensation for vehicle suspension control

Since the hydraulic actuating suspension system has nonlinear and time-varying behavior, it is difficult to establish an accurate dynamic model for a model-based sliding mode control design. Here, a novel model-free adaptive sliding controller is proposed to suppress the position oscillation of the sprung mass in response to road surface variation. This control strategy employs the functional approximation technique to establish the unknown function for releasing the model-based requirement. In addition, a fuzzy scheme with online learning ability is introduced to compensate the functional approximation error for improving the control performance and reducing the implementation difficulty. The important advantages of this approach are to achieve the sliding mode controller design without the system dynamic model requirement and release the trial-and-error work of selecting approximation function. The update laws for the coefficients of the Fourier series functions and the fuzzy tuning parameters are derived from a Lyapunov function to guarantee the control system stability. The experimental results show that the proposed control scheme effectively suppresses the oscillation amplitude of the vehicle sprung mass corresponding to the road surface variation and external uncertainties, and the control performance is better than that of a traditional model-based sliding mode controller.     

基于非线性控制方法的AQM算法

首先利用非线性控制方法中的积分反步法设计了一种AQM算法,接着使用非线性控制方法中的模糊滑模变结构控制方法进行AQM算法的设计.仿真结果表明,与积分反步法相比,基于模糊滑模变结构控制的AQM算法性能上优于基于积分反步法的AQM算法.与基于线性控制方法的PID控制方法相比,基于积分反步法的AQM算法性能上优于基于PID控制的AQM算法.     

基于观测器的滑模制导律

为考虑拦截导弹控制回路动态,所设计的滑模制导律在实际应用中往往涉及到不可量测的反馈状态变量和不确定性的内部参数等问题。采用自适应控制和观测方法,给出了一种基于观测器的自适应滑模制导律,观测器主要用于实现对系统状态,如视线角速度的高阶导数和有界不确定项,如相对运动速度的高阶导数等的在线估计,从而满足实际情形下的可执行性要求。制导律推导中考虑到了拦截导弹具有一阶机动动态的情形,且该方法也可以推广到具有高阶机动动态下的设计。非线性系统仿真表明,相比于传统的比例导引和滑模制导律,该制导律在足够的机动性能下,不仅可以实现对机动目标的碰撞拦截,且具有较强的机动性能和拦截性能优势,同时仿真结果也表明了所设计的观测器的有效性。     

Fuzzy sliding-mode controllers with applications

This paper concerns the design of robust control systems using sliding-mode control that incorporates a fuzzy tuning technique. The control law superposes equivalent control, switching control, and fuzzy control. An equivalent control law is first designed using pole placement. Switching control is then added to guarantee that the state reaches the sliding mode in the presence of parameter and disturbance uncertainties. Fuzzy tuning schemes are employed to improve control performance and to reduce chattering in the sliding mode. The practical application of fuzzy logic is proposed here as a computational-intelligence approach to engineering problems associated with sliding-mode controllers. The proposed method can have a number of industrial applications including the joint control of a hydraulically actuated mini-excavator as presented in this paper. The control hardware is described together with simulated and experimental results. High performance and attenuated chatter are achieved. The results obtained verify the validity of the proposed control approach to dynamic systems characterized by severe uncertainties