制导炮弹离散自适应滑模控制器设计

针对存在参数误差的制导炮弹,提出了一种离散自适应滑模控制器。考虑到制导炮弹姿态控制系统模型存在的非线性、耦合问题,基于反馈线性化方法将系统离散化,并设计了制导炮弹离散滑模控制器。为减小离散系统中与参数误差对应的准滑模切换带宽度,设计了带死区的参数自适应更新规律,利用李亚普诺夫理论证明了闭环不确定系统的稳定性,使得控制系统具有较强的鲁棒性。仿真结果表明,所设计的控制器能有效地处理含有较大程度气动不确定性的问题,具有较好的跟踪控制性能。

自适应离散滑模控制在APF中的应用研究

由于非线性负载的广泛使用,电力系统中的谐波和功率因数降低的问题日益严重,针对上述问题,设计了一种基于自适应离散滑模控制方式的有源电力滤波器(active power filter,APF),用以抑制谐波和提高功率因数。在APF数学模型的基础上,对谐波信号即控制信号进行自适应离散滑模变结构分析来控制开关的通断。仿真波形表明,与应用滞环控制方法的APF系统比较,自适应控制算法的跟踪效果更好,得到的电网波形更接近正弦波。最后给出了APF样机调试结果的波形,有效验证了该算法的正确性。

四旋翼飞行器的新型自适应离散滑模控制

针对传统的自适应离散趋近律控制应用于四旋翼偏航控制系统存在抖振问题,提出了一种新型自适应离散滑模等效控制方法.在动力学模型的基础上,改进了传统的自适应离散趋近律,推导了新型自适应离散滑模控制律,且通过Lyapunov函数证明改进自适应离散趋近律下所设计的控制器的稳定性,并引入一个衰减函数,大大减小了四旋翼偏航控制系统的高频抖振.MATLAB仿真分析表明,改进的自适应离散滑模控制的系统调节时间比传统的自适应离散滑模控制缩短了约0.6s,而且大大降低了系统抖振.

时敏制导炸弹离散自适应滑模BTT自动驾驶仪设计

为提高航空时敏制导炸弹控制系统的鲁棒性能,增强其大空域作战能力,将参数估计与离散滑模控制相结合,提出了一种适用于航空时敏制导炸弹倾斜转弯(bank-to-turn,BTT)自动驾驶仪的离散自适应滑模设计方法。建立了包含参数摄动项的BTT控制仿射模型,针对弹体气动对称与交叉耦合等特性,利用反馈线性化方法实现了原系统的解耦控制,并得到了参数化的离散滑模控制律;基于Lyapunov稳定性理论设计了控制器参数的自适应规律,有效克服了各动力学系数偏差引起的不确定扰动。仿真结果表明,所设计的离散自适应滑模BTT控制系统实现了各通道的解耦控制,能有效解决含有较大程度气动不确定性时炸弹的指令跟踪控制问题,并且消除了常规滑模控制的抖振现象。

双机并联系统自适应离散滑模控制

采用离散滑模控制理论设计双机并联系统的稳定和有功平衡控制器。提出一种改进算法 ,通过将离散趋近律方法与边界层法及自适应控制相结合 ,较好地消除了抖振 ,并能够自适应估计参数不确定性及负载干扰对系统的影响 ,增强系统的鲁棒性。

基于滑模解耦的EPS用PMSM鲁棒预测电流控制

在电动助力转向系统中,基于无差拍控制的永磁同步电机电流控制算法的使用,可有效提高电流的跟踪性能。但受系统延时、电机参数摄动及外部干扰的影响,传统的无差拍控制无法保证系统对稳定性和控制精度的要求。在原系统上增加鲁棒电流预测算法后,又提出了一种基于自适应离散滑模电流解耦算法,使系统提高稳定性的同时,解决了动态耦合的影响。仿真结果表明,该算法配合鲁棒电流的无差拍控制算法,可以显著地提高电流的跟踪速度和控制精度。

一种基于特征模型的自适应离散滑模控制

针对刚柔耦合系统建模复杂且所建模型阶次较高的问题,本文采用特征建模理论来简化建模过程.考虑到刚柔耦合系统的不确定性,在特征建模理论的基础上,提出了一种基于PID(proportional integral derivative)滑模面的自适应离散滑模控制器.该控制器不仅可以实现中心刚体角位移快速跟踪,同时可以快速抑制柔性部件的振动.物理实验结果表明,与常规PI(proportional integral)和模糊PI控制相比,角位移跟踪超调更小,柔性梁的振动抑制效果更明显.

分布式驱动电动汽车的差速转向控制及其适用性

为提高分布式驱动电动汽车的转向冗余性和机动性,设计了一种分层式的差速转向控制器。结合比例积分微分(PID)控制和逆查表模型确定期望轮速,采用自适应离散滑模控制得出差速转向所需的轮边力矩。通过仿真试验,界定了差速转向的边界工况,分析了车速与附着系数对边界工况的影响,并且对比了在差速辅助转向控制和纯方向盘控制时车辆的转向性能。结果表明:所提出的差速转向控制策略能够融合传统转向系统进行辅助转向,在中低车速时能有效减小转弯半径,提高汽车的转向性能;差速转向控制策略的有效性和实时性也得到了验证。