滑模控制在气动伺服系统中的应用

分析了气动伺服控制系统中存在的非线性摩擦特性,并设计实验台,测定低速环境下基于直缸的气动伺服系统中的摩擦特性;将其作为全局滑模控制中的外干扰,通过改变控制器结构或调整控制参数来抑制干扰,使系统在响应的全过程都具有鲁棒性。数字仿真表明：滑模变结构控制方案较PD策略具有更好的动、静态特性及对参数变化和外界干扰的鲁棒性。通过在台面球XY轨迹气动控制系统中的实验研究,验证了滑模变结构控制器具有可行性和理想的轨迹跟踪性能。     

汽车防滑刹车系统滑模变结构控制器设计

滑模变结构控制具有较好的快速性和较强的鲁棒性,非常适合高度非线性的汽车防滑刹车控制系统。针对汽车防滑刹车系统中存在的高度非线性问题,设计了一种基于改进的指数趋近律的滑模变结构控制器,在控制策略中,以最佳滑移率为目标函数,设计了滑模控制器的滑模面,克服了"边界层法"弱鲁棒性的特点,有效的减小了滑模变结构控制算法中抖动的影响,提高了控制品质。仿真结果表明,汽车防滑刹车系统能够很好的跟踪最佳滑移率,刹车效率高,控制方法合理有效。     

模糊滑模控制在轮对试验台中的应用

针对液压伺服系统参数不确定性及外部干扰大等特点,提出一种模糊滑模变结构控制方法。以本轮对实验台液压伺服系统为例建立数学模型,使用趋近律设计方法改善系统趋近运动时的动态品质。将模糊控制理论与滑模变结构控制理论相结合,设计基于等效控制和准滑动模态的模糊滑模变结构控制器削弱系统的抖振。理论分析和仿真结果表明:与常规PID等经典控制及传统滑模变机构控制相比,模糊滑模变结构控制器跟踪精度高、响应速度快、鲁棒性强、抖振小,能够达到满意的控制效果。     

汽车半主动悬架的模型参考滑模控制器设计与分析

为提高车辆行驶平顺性并减小轮胎对路面的动载荷,建立二自由度半主动悬架动力学模型,以理想天棚阻尼控制系统作为参考模型,在实际被控悬架与参考模型系统之间建立误差动力学系统,采用极点配置法设计滑模面。基于Lyapunov理论推导出被控悬架系统渐进稳定条件,并用指数趋近律消减系统抖振,使实际被控系统能够达到理想天棚模型的控制效果并产生渐进稳定的滑模运动。最后,建立基于理想天棚模型的半主动悬架滑模变结构控制仿真模型,并进行仿真验证。结果表明:滑模控制可以很好达到参考模型的控制效果,具有良好的适应性和鲁棒性。     

直流调速系统的滑模变结构控制

针对电机转数在大范围变化时参数摄动造成电机模型不准确这一特点,提出了一种采用滑模变结构控制来控制电机的方式.首先,进行了滑模面S的选取和控制量的求取计算,进而分析了其能达阶段和滑动阶段的稳定性问题,最后,将设计的滑模变结构控制器用于电流闭环直流调速系统.与传统的增量式PID控制仿真对比表明,对具有大惯量负载及变化电动机参数的系统,滑模变结构控制优于PID控制,具有较强的鲁棒性和快速性.     

基于Matlab的永磁同步电机滑模变结构控制系统仿真研究

根据永磁同步电机在dqO坐标系中的数学模型,推导出速度—位置滑模控制器及电流调节器,从而建立PMSM滑模变结构伺服控制系统。采用Matlab仿真软件,搭建PMSM滑模变结构控制系统模型,研究系统动态性能,为伺服控制系统的设计建立理论基础。仿真结果表明,滑模变结构控制系统具有良好的跟随性能和鲁棒性。     

基于观测器的永磁同步电机互补滑模速度控制

针对永磁同步电机速度控制存在参数摄动及外部扰动等不确定因素,提出一种基于负载观测器的互补滑模速度控制方法:首先,在电机状态方程中引入集中不确定量以模拟实际系统,在此基础上设计互补滑模控制器;然后,设计负载观测器,对系统中的负载响应进行准确估计,并补偿到控制量中。对所设计的控制系统进行实验,结果表明基于负载观测器的互补滑模控制方法可以有效抑制系统不确定量,具有良好的鲁棒性。     

一种基于神经元离散滑模变结构的位置控制方法

本文针对数控机床位置伺服系统参数不确定及存在外界干扰的特点,以趋近率设计方法为基础,结合神经元的自学习能力.设计了基于神经元离散滑模变结构的位置伺服控制算法,并用波波夫超稳定性理论证明了神经元自学习离散滑模变结构控制系统的稳定性.实验结果表明,采用这种控制方法极大地削弱了常规滑模变结构控制中的抖振现象,使得系统不但具有良好的动、静态性能,而且具有较强的鲁棒性,满足了数控机床快速、准确的位置伺服控制要求.     

电液伺服系统的模糊变结构跟踪控制研究

针对电液伺服系统的跟踪控制问题,给出了一种模糊变结构控制的设计方法。在常规的变结构控制中引入模糊控制,有效地削弱滑模切换控制所产生的抖振,而不牺牲滑模控制系统对参数变化和外干扰不确定的强鲁棒性。仿真结果表明了该控制方法的有效性。     

基于多算法的永磁同步电机伺服控制系统

为了提高伺服控制系统的动态性、鲁棒性以及良好的跟踪性能,以永磁同步电机数学模型为基础提出了滑模变控制与卡尔曼观测器相结合的控制方案。在伺服控制系统中,位置环采用滑模变结构控制,速度环主回路采用PID控制,其反馈回路中使用卡尔曼观测器的控制策略,而电流环采用PI控制。在MATLAB/Simulink环境中,对多种控制算法相结合的控制系统进行仿真,证明了此方案的有效性,即电机在各种扰动及不确定因素情况下仍具有较强的适应性和鲁棒性,发挥了良好的的动态特性。     

ECAS系统控制模式及控制策略

为了提高汽车平顺性和操纵稳定性,引入ECAS/ESAC系统,将决策控制做为空气悬架系统的控制策略,再根据对悬架偏频大小的要求和空气弹簧刚度特性,逆推出空气弹簧高度的结果调节范围,根据车速确定高度的控制策略,通过遗传算法的优化实现弹簧刚度与减振器阻尼的匹配,根据匹配结果最终确定阻尼的控制模式和控制策略。分别利用非线性系统半车动力学模型和蛇形试验仿真在此系统下的汽车平顺性和操纵稳定性。仿真结果及试验表明：在随机路面条件下,由于控制策略的实施,空气悬架系统的平顺性和操纵稳定性均有所提高。     

永磁同步电机的模糊滑模控制

为了实现高性能永磁同步电动机伺服系统快速而精确的位置跟踪控制,在滑模控制策略中引入模糊控制算法,设计了基于模糊规则的滑模控制器;并通过理论分析和控制仿真,证实了模糊滑模控制很好地解决了抖振问题,对参数变化和负载扰动具有很好的鲁棒性,永磁同步电机可获得很好的位置跟踪效果。     

基于滑模变结构的张力控制系统设计

张力控制是很多控制设备的基础技术之一,它的性能直接影响产品的质量和生产的效率。针对张力控制系统存在的非线性、时变等问题,研究了张力控制系统的动态特性,建立了张力控制系统的数学模型。选择滑模变结构控制策略,结合变速趋近律的方法设计控制律。在MATLAB/SIMULINK建立张力控制系统的数学仿真模型,分析了该系统的响应特性和跟踪性能。为验证所设计的滑模控制系统的可实现性,搭建了基于EtherCAT总线的张力控制实验平台。实验结果表明所设计的滑模控制系统的有效性。     

模糊分数阶滑模控制的BLDCM控制系统

针对整数阶滑模控制在无刷直流电机系统中容易引起的抖振现象,以及无刷直流电机系统的非线性、实时性,设计一种模糊分数阶滑模控制器。在整数阶滑模控制器的基础上,在滑模切换函数中加入分数阶微积分算子,结合系统二阶状态方程和指数趋近律,设计了分数阶滑模控制器,并且通过Lyapunov稳定性原理和分数阶微积分理论证明了系统的稳定性。仿真及试验的结果表明,对比传统的整数阶滑模控制,所提方法可以有效减弱无刷直流电机系统的抖振,具有更好的动静态控制性能。     

现代工序质量控制模式

提出了基于预防的工序质量控制模式,分析了失效模式与效果分析(FMEA)、故障树分析(FTA)、工序品质控制(PQC)、统计过程控制(SPC)及工序能力分析这几种质量控制方法的特点,研究了这些方法在工序控制中的应用技巧及与它们之间的相互关系。     

桥式吊车系统的自适应滑模抗摆控制

针对欠驱动桥式吊车系统的负载快速精确定位问题,提出了一种基于自适应滑模的抗摆设计方法。基于系统模型,设计了一种自适应分解滑模控制器和线性滑模面,实现了在小车快速定位的同时,消除负载摆动的控制目的。仿真实验结果证明,该控制器可实现桥式吊车系统负载的定位要求。     

基于滑模控制的车辆纵横向耦合控制

在车辆动力学分析的基础上，建立了以纵向速度、横向速度、横摆角速度为状态变量的车辆纵横向耦合的动力学模型。以发动机扭矩（或制动力矩）和前轮转角为控制目标，车辆与前导车的纵向距离误差以及相对预瞄路径的横向距离误差作为输入参数，采用滑模控制、动态表面控制方法来设计控制器，并通过仿真计算比较了耦合与解耦两种情况下的纵向、横向位置误差。结果表明，耦合控制取得了较好的效果。     

以过程为导向的信息质量QFD控制模式

为减少因低劣的信息质量造成的巨大经济损失,必须对影响信息质量的以提高其质量.为此提出了以顾客需求为出发,以信息生成过程为导向,基于质量功能展开(QFD)的信息质量控制方法.剖析了信息内涵和信息质量指标,建立了信息生成过程模型,并将此模型与质量功能展开方法相结合,设计了信息QFD瀑布式分解模型.最后采用实例阐述了该模型的应用.     

滑模模糊控制算法在液压机器人控制中的应用

Pb-211液压机器人腰部是一个非线性液压伺服控制系统，常规PID控制算法很难在不出现超调情况下满足控制系统快速性的要求。针对这种情况以及液压系统参数时变等特点，在常规滑模控制算法的基础上，引入模糊控制技术，采用滑模模糊控制策略进行控制器设计。仿真结果表明，滑模模糊控制算法能够在不出现超调情况下显著提高系统的响应速度，满足系统响应速度和控制精度的要求，而且对正弦干扰具有较强的鲁棒性。     

基于总线模式的工业机器人控制系统

针对目前国内工业机器人开发周期长、成本高、通用性差的问题,提出基于工业现场总线Gsk-link的模块化、标准化工业机器人结构体系,并开发了相关产品.