坦克炮控系统自适应模糊滑模控制方法

针对坦克炮控系统这一类非线性和不确定性的复杂对象控制问题,提出一种自适应模糊滑模控制方法.采用滑模控制与模糊逻辑相结合的方法,滑模开关函数的绝对值作为输入组成一维模糊逻辑推理器,它的输出用以在线调整一维模糊控制器的输出增益,依据Lyapunov稳定定理获得最终的控制量.系统中的滑模控制器保证了系统的快速跟踪性能;而模糊控制器抑制了闭环系统的各种扰动,在不牺牲系统鲁棒性的同时达到削弱抖振的目的.从理论上证明了系统的稳定性,并且通过仿真验证了该结果.仿真结果表明,该设计方法大大优于经典设计,而且结构简单,易于设计,为炮控系统实际设计提供了一种可行的方法.     

主动磁悬浮轴承的滑模自抗扰解耦控制

针对磁悬浮轴承系统各径向自由度之间存在的耦合关系,特别是转子高速时的陀螺效应耦合,提出了一种基于滑模自抗扰解耦控制的方法.首先建立了考虑耦合效应的系统模型,利用扩张状态观测器对系统的内外扰动进行估计和补偿,把多变量耦合系统解耦成4个单自由度的二阶串联积分型子系统.为保证系统的快速动态响应,将滑模控制引入到非线性状态误差...     

电液比例系统变论域自适应模糊滑模控制

针对具有未知死区的电液比例系统,提出了一种带有死区补偿的变论域自适应模糊滑模控制方法.根据比例换向阀的死区特性,采用模糊逻辑系统设计死区预补偿器;将变论域的思想引入到自适应模糊滑模控制中,在线调节输入输出变量论域和隶属度函数,从而提高传统模糊滑模控制的精度;依据Lyapunov稳定性理论,构造变论域伸缩因子的自适应律,并对模糊逼近误差的上界进行实时估算,无需假设逼近误差上界已知.实验结果表明:采用变论域方法能有效地提高自适应模糊控制器的性能,在电液比例系统的位置跟踪控制中能克服系统固有的非线性特性、参数不确定性及外界干扰的影响,并且死区预补偿器消除了未知死区对跟踪精确度的影响,该方法具有响应快、精确度高、自适应鲁棒性强的特点.     

逆推自适应滑模励磁控制器设计

针对单机无穷大系统提出了一种解耦逆推自适应励磁滑模控制方法,以提高电力系统鲁棒稳定性.对于一类具有不确定性的半严格反馈形式的非线性系统,将构造李亚普诺夫(Lyapunov)函数的逆推设计方法和自适应机制以及滑模变结构控制有机结合,获得了一种保证该类系统全局渐近稳定的自适应滑模控制律以及自适应增益控制律.根据该设计结果,对含励磁控制的单机无穷大系统反馈线性化模型,得到了发电机的自适应滑模励磁控制器,仿真结果表明:该控制器能有效地稳定不确定电力系统,维持机端电压,具有比自适应逆推励磁控制器更好的性能.     

坦克炮控伺服系统的模糊滑模变结构控制

针对坦克炮控伺服系统这一类非线性和不确定性的复杂控制对象,提出一种模糊滑模控制方法.该方法将滑模控制与模糊逻辑相结合,采用滑模开关函数作为输入组成模糊逻辑推理器,它的输出用以在线调整模糊控制器的输出增益,解决了直线伺服系统跟踪性能和鲁棒性能之间的矛盾.从理论上证明了滑动平面的稳定性,并且通过仿真验证了该结果.仿真结果表明该设计方法大大优于经典设计,为炮控伺服系统实际设计提供了一种可行的新方法.     

一类非线性过程的智能控制方法研究

以一类典型的非线性过程控制系统双腔加热炉为背景,讨论复杂系统的控制问题.为了实现对复杂系统的稳定控制,必须考虑诸如非线性、大时滞、时变和强耦合的控制问题.设计了一种复合模糊神经网络控制器,利用模糊神经网络对系统进行辨识,利用神经元实现系统解耦,利用基于神经网络的自组织模糊控制器实现了系统的控制,实验证明了控制器对该类非线性过程控制的有效性.     

一类四阶非线性系统的滑模模糊控制

针对一类非线性系统的稳定控制问题,提出了带有模糊状态观测器滑模模糊控制器的设计方法。对二阶非线性系统设计滑模模糊控制器,以滑模面作为模糊控制器的输入设计模糊控制规则;研究四阶非线性系统,将它分解成两个二阶子系统,设计两个子系统各自的滑模面;然后将一个子系统的控制目标嵌入到另一个子系统的控制目标中,用一个控制量使两个子系统同时向各自的滑模面趋近,使该四阶系统稳定。倒立摆的仿真结果表明,这种滑模模糊控制器对于参数变化和初始条件具有很强的鲁棒性。     

基于模糊滑模变结构永磁同步电机的控制方法

永磁同步电机(PMSM)是一个典型的强耦合非线性系统,滑模控制中由于滑动阶段的不变性,其对系统参数的抗干扰能力较强,因此,在滑动阶段具有良好的鲁棒性,但滑模控制自身也存在着严重的抖振。引入边界层法,使得控制作用在边界层内部变为连续控制,边界层外为常规滑模控制,提高系统的运动性能。同时采用模糊控制器,实时在线调整滑模控制器切换变量中符号函数前的系数,减弱系统抖振。最后用MATLAB/SIMULINK建立仿真模型,在0.15 s时刻设置负载突变,仿真结果表明,模糊滑模变结构永磁同步电机系统矢量控制具有更好的鲁棒性及抗干扰能力。     

基于自适应模糊滑模控制的机器人轨迹跟踪算法

针对控制参数的不确定性以及存在未知外部扰动情况下移动机器人的轨迹跟踪问题,提出一种基于光滑非线性饱和函数的自适应模糊滑模轨迹跟踪控制算法。通过建立不确定非线性移动机器人运动控制模型,利用自适应模糊逻辑系统构建自适应模糊滑模控制器。为了增强轨迹跟踪控制算法对随机不确定外部扰动适应能力的同时削弱滑模控制算法中的输入抖振现象,利用有界输入有界输出(BIBO)稳定的方法,通过带有自适应调节算法的模糊系统对滑模控制律中非线性函数项进行自适应逼近,并设计了模糊系统中可调参数的自适应控制律,保证了控制系统的稳定与收敛。实验结果表明,所设计的控制器对系统参数不确定性和外界扰动均具有较强的轨迹跟踪性能和鲁棒性。与传统的滑模控制算法相比,该算法不仅能有效减小输入抖振而且轨迹跟踪控制精度提高了18.89%。     

不确定欠驱动非线性系统的模糊滑模控制

针对一类不确定欠驱动非线性系统，提出了一种模糊滑模控制新方案．该方案在T-S型模糊控制的基础上引入滑模控制，有效避免了T-S型模糊控制可能出现的不稳定情况，同时改善了系统的动态性能。采用吊车系统进行系统仿真，结果表明了该控制方案的有效性。     

基于模型预测前馈的滚转稳定伺服系统控制研究

速率陀螺式滚转稳定平台是一种应用于旋转载体中的惯性稳定装置,不仅要求有较高的位置控制精度,为满足陀螺测量范围,还要求很高的速度控制精度。通过对稳定平台的分析,详细推导了系统的传递函数模型,在PID反馈控制的基础上,设计了由模型预测控制单元组成前馈环节的预测前馈复合控制器。实验结果表明在载体滚转速度快速上升以及大速度稳定滚转情况下,模型预测前馈控制大大提高了稳定平台的控制精度。     

3-RRRT并联机器人鲁棒自适应模糊滑模控制

针对3-RRRT型搬运并联机器人提出了一种直接自适应模糊滑模控制方法.根据机器人的系统动力学模型特点,基于Lyapunov函数的综合设计方法和滑模控制理论,利用模糊逻辑系统与自适应技术相结合,提出了一种控制律,然后进行了系统控制仿真实验.结果表明,采用这种直接自适应模糊滑模控制方法的3-RRRT型并联机器人在周期干扰状况下达到了较高的轨迹控制精度,其闭环系统具有较强的自适应性和鲁棒稳定性.     

一种新型的UPFC控制策略设计

针对给定的UPFC的控制目标,提出了一种在全论域范围内带有自调整因子的变间距模糊交互控制策略,并将其应用于UPFC的控制系统设计中,减少了多个调整因子寻优的复杂性,克服了等间距模糊量化在提高系统稳态精度和提高系统的动态性能之间存在的矛盾以及解耦控制在电力线运行点不确定的情况下很难做到精确解耦的缺点。并对含有UPFC的单机无穷大系统进行了仿真研究,仿真结果表明所设计的UPFC控制系统可以有效地控制线路潮流、节点电压和UPFC直流侧电容电压,并且响应速度快、超调小、控制精度高、鲁棒性强。     

永磁同步电机交流伺服系统的滑模模糊控制

针对模糊控制器在设计过程中参数难以确定以及滑模控制存在抖动等问题,将滑模控制理论与模糊控制理论相结合,提出了一种基于Sugeno型模糊推理的滑模模糊控制器的设计方法。使每一条Sugeno型模糊推理规则的后件部分为一滑模控制策略,保证了模糊控制系统的稳定性和动态性能。将该方法用于永磁同步电机交流伺服系统位置控制器的设计,并进行了仿真。结果表明,该方法综合了传统的滑模控制和模糊控制的优点,具有很好的动态跟随性和较强的鲁棒性,有效地削弱了抖动。     

基于模糊自学习的交流直线伺服系统滑模变结构控制

针对直接驱动直线式交流伺服系统,提出了一种基于模糊自学习的滑模变结构控制方案。在常规的滑模控制中引入模糊自学习方法,在不影响滑模控制系统完全鲁棒性的情况下,有效地削弱滑模切换控制所产生的抖振。仿真结果表明该方案对系统参数变化和负载扰动具有很强的鲁棒性,抖振得到了明显的抑制。系统具有良好的动、静态性能。     

基于改进型滑模变结构的永磁同步电机的无位置传感器矢量控制

针对传统滑模控制采用不连续的符号函数作为滑模面切换函数所引起的抖振问题,提出一种基于改进型滑模变结构的永磁同步电机的无位置传感器矢量控制方法,来削弱抖振,从而改善系统的动、静态性能。首先,设计了改进型滑模控制器和改进型滑模观测器的变结构控制系统。其次,采用连续的开关函数——双曲正切函数作为滑模面切换函数,并通过模糊逻辑控制对双曲正切函数的形状系数进行调整,减弱固定边界层厚度所引起的抖振。然后,运用李雅普诺夫第二定理证明所设计的控制系统的稳定性。最后,与其他方法相比,仿真结果证明了所提方法的可行性和有效性。     

基于步进电机的时变边界层滑模位置控制研究

文章基于两相混合式步进电机控制系统,将滑模控制算法应用于位置控制,以改善系统动态性能和抗干扰性,同时,为削弱滑模控制中的抖振问题,首先设计了一种时变边界层的控制算法,在等速趋近律的基础上将时变边界层算法应用于电机位置控制系统。然后通过Matlab/Simulink进行了仿真实验验证,并进一步完成了实际实验,证明了文中提出的控制算法可以对传统滑模控制中的抖振问题进行明显的削弱,且动态性能较为良好,最后通过对比实验,将文中应用的控制算法与传统的PID控制在突加负载的情况下进行对比,得出应用了时变边界层控制算法的两相混合式步进电机位置控制系统的确具有一定的优势。     

全方位移动平台模糊滑模轨迹跟踪控制

以麦克纳姆(Mecanum)轮型全方位移动平台为研究对象,建立了运动学和动力学模型。针对全方位轮的滑移和平台的重心偏移等非线性和不确定因素对运动的影响,通过多体动力学软件RecurDyn,构建了包含各种影响因素的虚拟样机模型。采用基于等效控制的模糊滑模控制器,通过模糊切换增益减轻了输出抖振。对比模糊滑模控制和PD控制的仿真结果,表明该方法具有良好的轨迹跟踪效果,为实际全方位移动平台的运动控制提供了有效的研究方法。     

无刷直流伺服系统积分自整定模糊控制器设计

为了解决基本模糊控制稳态精度欠佳的问题，在无刷直流电机伺服系统的设计中提出了积分自整定模糊控制方案。该方法根据模糊控制规则和实际工程经验，在基本模糊控制的基础上增加了一个系数自整定积分器。仿真结果表明，积分自整定模糊控制的动态和稳态性能均优于常规模糊控制。