反馈线性化与连续滑模控制方法在直升机控制中的应用

首先提出了ＭＩＭＯ非线性系统反馈线性化与连续滑模控制方法,它通过动态增广将系统不连续的滑模控制谈连续控制,可减小颤动控制对系统造成的不利影响。然后用其为某些直升机的垂直飞行模态设计了鲁棒控制律,并进行了仿真研究。结果表明,所设计的控制律能保证直升机稳定跟踪给定输入,且具有较强的鲁棒性。     

一类非线性系统基于滑模原理的模糊自适应控制

针对一灰非线怀系统，设计出了一各自适应控制方案，用模糊逻辑逼近非线性函数，滑模原理及李雅普诺夫函数设计出自适应控制器。然后，用模糊推理进行修正，以克服一般滑模控制具有的抖动现象，保证闭环系统的稳定性和跟踪误差收敛于零的某邻域内。     

磁悬浮系统的反推滑模控制

针对磁悬浮系统的非线性、开环不稳定性,将其模型在平衡点附近线性化,并根据得到的状态方程设计了对系统不确定性具有较强鲁棒性的反推滑模控制器,实现了对磁悬浮系统的闭环稳定控制。在Matlab Simulink仿真环境下建立系统的实时控制框图并通过RTW工具箱生成可执行代码,实现了钢球的悬浮与控制。实验结果表明,所设计的反推滑模控制器能实现钢球的稳定悬浮并具有良好的动态跟踪性能。     

滑模变结构控制研究综述

主要介绍滑模变结构控制的研究情况。先介绍变结构控制理论，并对滑模变结构的发展现状进行了评述；然后着重从滑模面设计、滑模条件以及抖动这三个方面对已开展的研究工作进行了深入的探讨；最后介绍了滑模变结构控制的主要应用情况，同时对这一领域的研究方向进行了展望。     

一种新的模糊滑模控制方法

本文针对常规滑模控制存在的高频颤动现象，把滑模控制与模糊逻辑控制相结合，提出一种新的模糊滑模控制方法。仿真结果表明，这种模糊滑模控制方法不但避免了滑模控制所固有的颤动现象，而且对模型不确定性和外来扰动具有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能。     

基于遗传算法的滑模目标跟踪控制

本文介绍了遗传算法,并设计推出一种滑模目标跟踪控制器,并利用遗传算法对滑模目标跟踪控制器进行了优化,计算机仿真证明取得了良好效果。     

电液位置伺服系统的反馈线性化滑模控制研究

针对电液位置伺服系统中存在的各种非线性因素和外界干扰不确定性等问题,提出了一种将反馈线性化理论与滑模变结构理论相结合的控制策略,建立了电液位置伺服系统的非线性数学模型,并采用反馈线性化理论对该系统中的非线性因素精确线性化,同时利用滑模变结构理论对系统中的外界干扰不确定性进行补偿.在Matlab/Simulink环境中,...     

基于滑模控制的高超声速飞行器的轨迹控制

针对高度非线性、多变量、强耦合的高超声速飞行器的纵向模型,设计了飞行控制系统。首先对其进行输入/输出线性化,然后,选择2个解耦的滑动面,以改进的符号函数作为到达条件,设计了一种多输入多输出滑模变结构控制器。分别研究了飞行器对速度和高度阶跃指令下的响应,对标称模型和含有大范围时变参数模型进行了仿真研究。仿真结果表明该方法在存在参数不确定性的条件下,具有较强的鲁棒性能,能够满足系统的性能要求。     

迭代滑模增量反馈及在船舶航向控制中的应用

针对一类不确定非线性受扰动系统,提出一种基于非线性迭代滑模变结构的增量反馈控制算法．通过对系统输出迭代设计非线性滑动模态,并利用增量反馈控制,无需对不确定项的估计,在系统输入增益符号已知的条件下可自动寻找使系统稳定的控制量,避免了变结构控制的抖振以及输出反馈控制的稳态误差与超调问题,强化了变结构控制的不变性特点．对不同船型及舵机模型的船舶航向控制进行了仿真,结果表明,系统阶跃响应超调得到有效抑制,定常干扰下的静态误差得到消除,且控制器对模型摄动及干扰变化不敏感、设计参数易于调节．     

锅炉-汽轮机系统的多变量滑模控制

针对一非线性锅炉 汽轮机系统,提出了一种多变量滑模控制器的设计方法。为克服滑模控制的抖振现象,采用了边界层的方法。通过对输出的重新定义,消除了内动态子系统,实现了全局的稳定性。仿真结果表明,设计的控制器具有很好的跟踪性和鲁棒性。     

欠驱动水面船舶的非线性滑模轨迹跟踪控制

针对模型参数存在不确定性和风、浪、流时变干扰的三自由度欠驱动水面船舶动态轨迹跟踪控制问题,根据滑模控制对系统的不确定性和外界干扰具有鲁棒性的特点,提出了一种新型的非线性滑模控制律设计方法.在设计时根据欠驱动水面船舶的固有特性,船舶在横向上没有驱动,如果要同时控制船舶水平面位置和艏摇角3个自由度的运动,就需要分别引入关于纵向跟踪误差的一阶滑动平面和关于横向跟踪误差的二阶滑动平面来间接设计控制律.仿真结果表明,所设计的控制器能够使船舶跟踪虚拟船产生的参考轨迹,对参数不确定和外界扰动具有强的鲁棒性.     

一类改进的无模型自适应数据驱动滑模控制

针对目前大多数自适应离散变结构滑模控制存在的对受控系统数学模型依赖性和未建模动态问题,提出一类离散时间非线性系统的无模型自适应滑模控制,并对其控制律进行改进。该控制策略本质上属于一种数据驱动控制方法,控制器的设计仅依赖于系统的输入输出数据,不需要任何被控系统模型信息。理论分析表明:该控制算法提高了伪偏导数估计值信息的利用率,加快了系统收敛速度,并通过严格数学推导验证了控制系统的稳定性。通过对直线电机位置和速度信息跟踪的仿真结果表明,该无模型自适应滑模控制具有较好的控制性能,跟踪精度大大提高,鲁棒性增强。     

滑模变结构控制在DC-DC变换器中的应用

采用了一种控制DC－DC变换器的新型滑模控制器。利用该控制器可以产生优化PWM，以满足预期闭环动态性能。为了抑制抖振，提出了一种模糊滑模变结构控制器。仿真结果表明，应用滑模变结构理论控制DC－DC变换器不仅简化了设计和易于实现简单而且性能优良，模糊变结构控制优于传统滑模变结构控制。     

分阶段模糊滑模控制在交流伺服系统中的应用

提出了一种应用在交流伺服系统上的模糊滑模控制策略，把模糊逻辑和滑模控制方法结合起，能够在不牺牲系统鲁棒性的同时达到削弱抖动的目的，并使系统响应速度快，无超调.利用模糊决策的作用决定控制量的一部分，来解决滑模控制中的抖动问题.这种控制方法适合应用在需要强抗干扰能力的伺服系统中，比如机器人，飞行器等.同时，通过分阶段的加入指数趋近控制方法，来加快系统响应.通过MATLAB6.5的仿真，验证了这种方法的可行性，并取得了很好的控制效果.     

汽车电子节气门的自适应滑模控制

针对非线性系统提出自适应滑模变结构的控制算法,该算法的基本思想是用自适应策略来估计不确定系统的参数,根据估计出的参数值,设计滑模控制器.将这一控制策略应用于汽车电子节气门控制系统的研究中,设计电子节气门控制系统的自适应滑模变结构控制器.通过计算机仿真,验证该控制方案在节气门控制系统中的可行性和有效性.     

快速刀具伺服系统的模糊自适应滑模控制

针对由永磁同步直线电机驱动的快速刀具直线伺服系统在高频输入信号下跟踪控制精度低的问题,设计了模糊自适应滑模控制算法.算法采用滑模控制进行跟踪,利用模糊自适应控制方法对传统滑模控制器中的不连续控制量进行模糊逼近,同时对实际运行中系统的不确定因素进行补偿,并设计了相应的自适应算法以补偿模糊控制律的不足,从而有效降低抖振.仿真结果表明,算法可以解决伺服系统的高频跟踪问题,具有较快的响应速度,对负载扰动有较强的鲁棒性.     

新型滑模控制功率放大器

提出了一种新型的双向Buck组合型逆变器，该逆变器采用两组独立、对称的双向Buck电路，结合滑模控制策略，实现高性能的交流信号功率放大。给出了电路的工作原理，对新型Buck逆变器拓扑进行了小信号建模和开环分析。给出了滑模控制方案，分析了滑模控制的存在条件和稳定性条件，并推导了滑模控制系数。通过1.0 kW的实验证明了分析设计的正确性。该功率放大器可以实现交流信号的准确跟踪和放大，输出频率范围可达1.0 kHz。滑模控制方案能够有效克服系统参变量变化和外部扰动，充分发挥快速响应和鲁棒性强的优点。     

水轮发电机组调节系统的鲁棒变结构控制

抖动和鲁棒性是滑模控制最显著的特点,在保持系统鲁棒性基础上有效地控制系统的抖动是将滑模控制引入实际应用的关键.在水轮发电机组非线性模型的基础上,将滑模控制引入水轮发电机组的控制,先对水轮发电机组非线性模型进行坐标变换和反馈线性化,然后对一般滑模控制算法进行改进,通过选取合适的滑动模和趋近律,有效地克服了系统的抖动,从而使系统获得较好的控制品质.仿真试验表明本方法十分有效.     

卫星姿态跟踪的模糊滑模控制器设计

针对刚体卫星的姿态跟踪问题,提出了一种模糊滑模变结构控制器设计方法。首先根据由误差四元数和误差角速度描述的跟踪误差动力学和运动学方程,设计了基于李亚普诺夫方法的滑模变结构控制律。为克服滑模控制中存在的固有的抖振问题,采用模糊控制方法设计了切换控制项。最后对卫星姿态跟踪控制系统进行了仿真研究。结果表明,在参数不确定性及外干扰存在时,所设计的控制方案在实现姿态跟踪控制的同时,对于卫星转动惯量的摄动及外部扰动力矩是鲁棒的。