一类高阶非线性系统的终端滑模复合控制

研究干扰观测器的控制与自适应终端滑模控制思想相结合,针对调整非线性系统跟踪误差,为了提高控制性能,提出一种适用于一类岛阶非线性系统的复合控制策略.通过引入干扰观测器对系统中存在的不确定进行估计,并利用估计结果对滑模控制输出进行补偿.根据干扰观测器的估计值设计自适应律,实现终端滑模控制器中的切换增益,根据系统扰动的大小进行自适应调节,从而改善由于固定切换增益所造成的滑模控制器输出量过大以及抖振等现象.基于Lyapunov理论证明了复合控制的稳定性,最后通过仿真进一步验证了控制策略的可行性及有效性.     

磁悬浮轴承系统的模糊滑模变结构控制研究

研究主动磁悬浮轴承转子位置高性能控制问题.针对主动磁悬浮轴承因受模型摄动与外界干扰等呈现出的复杂非线性导致传统滑模控制抖振严重的问题,为提高系统转子位置控制精度以及鲁棒性,提出用模糊滑模变结构控制来提高磁悬浮轴承系统控制精度与鲁棒性.算法采用等效滑模控制器来准确跟踪磁悬浮轴承转子位置,用模糊控制改善与消除滑模抖振问题.通过对单自由度主动磁悬浮轴承的建模进行仿真测试,结果表明,所设计的模糊滑模控制器能够在外界干扰下有效提高控制系统精度,精确跟踪轴承转子位置,并且控制性能比传统滑模控制好,具有实际应用价值.     

基于滑动模型与图论的多机器人跟踪控制

移动机器人系统的非线性环节是导致控制设计困难的主要原因之一,在三维空间中的运动较二维空间更为复杂.针对三维空间中非线性移动机器人系统的跟踪控制问题,为了提高跟踪速度和改善动态特征,提出了一种基于滑动模型与图论相结合的控制策略.滑模控制方法广泛地适用于非线性对象,并且具有良好的鲁棒性,适合用于非线性机器人控制;从系统整体出发利用图论的知识,对整个编队进行约束,从而构成对整个系统的控制策略,表明能跟踪静态的目标和跟踪动态的目标.仿真提高了系统的稳定性,说明了控制方法的有效性和适用性.     

电子节气门模糊自适应调节滑模控制及仿真

电子节气门控制系统具有强非线性时变特性,需采用非线性控制方法进行控制,其中滑模控制应用比较普遍,但系统在切换状态时容易出现抖振现象,不利于系统的精确控制。为改善性能,采用模糊自适应调节滑模控制方法,用模糊逻辑系统来代替传统滑模控制中的指数趋近率系数,从而达到消除滑模控制抖振现象。根据系统数学模型设计了模糊自适应调节滑模控制器,通过在Matlab中进行仿真。仿真结果表明:模糊自适应调节滑模控制能有效解决系统存在的非线性问题,消除滑模控制中出现的抖振,满足系统精确控制的要求。     

反步自适应方法实现混沌系统的同步

针对基于滞环非线性参数未知的多涡卷混沌系统,提出了一种自适应反步变结构的控制方案来实现其同步。通过逐步修正的方法设计镇定控制器,在每一步把状态坐标的变化、不确定参数的调节函数和一个Lyapunov函数的虚拟系统的镇定函数联系起来,以达到实现系统的全局调节。采用所设计的控制器实现了两个混沌系统的同步控制,使得误差系统在有限时间内到达所设定的滑模面,并沿着滑模面渐进收敛到原点,同时估计出系统中存在的未知参数。由于自适应算法和滑模方法的使用,控制器对参数扰动和外部干扰具有较强的抑制作用,理论分析和仿真结果验证了所提出方法的有效性。     

一种最优滑模制导律的设计与仿真

针对采用直接侧向力与气动力复合控制的大气层内拦截导弹,提出了一种适用于拦截高速度、大机动来袭导弹的最优滑模末制导律。首先,将弹目相对运动模型简化成时变线性方程的形式。然后,提出了一种改进的最优滑模制导律,使得制导指令可以直接对法向过载做出。最后利用数值仿真验证了设计结果的有效性。     

基于动态滑模的无死锁时间管理算法

基于新一代仿真体系结构HLA的IEEE1516新标准中的最大有效逻辑时间关键值,讨论最大有效逻辑时间在HLA时间管理中的重要意义,分析其在常规时间推进算法中的实现及死锁的产生,研究并证明HLA时间推进中的4个产生死锁的充分条件,即互斥条件、请求保持条件、不剥夺条件和环路等待条件,提出动态滑模的概念,设计了基于动态滑模的无死锁时间管理算法,对Lookahead的合理设置进行了分析。     

基于不确定T-S模型的模糊滑模自适应控制

提出一种不确定T-S模型的模糊滑模自适应控制方法。通过变换将该模型转换成3个组成部分：线性标称系统,已知非线性部分和未知不确定部分。针对它们设计3个控制器,其作用分别为：强迫系统沿着滑模面运动,消除已知扰动对线性标称系统的影响,克服不确定扰动(采用模糊滑模自适应控制,无需知道不确定的界限)。该方法无需求正定矩阵就能保证系统全局稳定。     

基于协调优化算法的滑模变结构控制研究

本文提出一种基于协调优化算法的滑模变结构控制方法.它以稳态误差和控制切换频率作为系统优化性能指标.边界层宽度调节率作为优化参数.采用基于遗传算法的多目标优化方法优化滑模变结构控制的设计.能使滑模变结构控制系统获得很好的综合性能.尤其是,在滑模变结构控制的设计中,使用多目标优化技术,可以为强非线性时变液压伺服系统系统提供强鲁棒性和高精度控制.     

基于混沌遗传算法的柔性机械手滑模控制器优化设计

针对柔性机械手动力学方程的非最小相位特点,本文提出一种柔性机械手的终端滑模控制方法,将关节电机转角和柔性模态变量的线性组合定义为柔性机械手系统的输出.通过输入输出线性化,将系统分解为输入输出子系统和零动态子系统.设计终端滑模控制策略,使输入输出子系统在有限时间收敛到零;利用混沌遗传算法优化控制器的设计参数,使零动态了系统在甲衡点附近渐近稳定,从而保证整个系统的渐近稳定.本文提出的方法设计过程简单,易于实现.仿真结果证明了设计的有效性.