基于混沌的H桥逆变器的非奇异终端滑膜控制

针对逆变器的分岔和混沌现象,建立逆变器的离散模型,通过分岔图、Lyapunov指数和折叠图分析非线性行为,并计算出系统的稳定运行范围及混沌运行范围。文中提出一种非奇异终端滑膜控制策略,设计切换面函数,推导逆变器的反馈控制律。最后进行仿真,仿真结果表明:非奇异滑膜控制能够有效抑制系统的混沌行为,从而拓宽了系统稳定工作范围,相比于比例积分控制(proportional integral derivative,PI),稳定范围扩大了80%。由此可以使得逆变器实现稳定工作,有很强的实际应用价值。

基于快速非奇异终端滑模的隧道工程车辆轨迹跟踪研究

针对工程车辆轨迹跟踪控制方法中存在的跟踪精度低、响应速度慢、易抖动等问题,提出了一种鲁棒的非奇异快速终端滑模控制方法。首先,建立工程车辆的运动学模型和位姿误差模型。考虑到传统终端滑模存在的奇异性问题,设计了积分型非奇异快速终端滑膜控制器,使系统误差在快速收敛的同时抑制了控制器的抖振。其次考虑到传统趋近律趋近速度慢等问题,基于反步法分别设计了线速度和角速度控制律,并选用fal函数和反双曲正弦函数组合来设计趋近律,提高了系统的稳定性和趋近速度并且削弱了滑模控制的抖振。最后在Matlab软件中和传统的非奇异终端滑模控制器控制效果进行对比实验仿真。实验结果表明,与传统的非奇异终端滑模控制器相比,本文提出的非奇异快速终端滑模控制策略在跟踪精度和不同运动的鲁棒性方面具有明显的优势。

线控转向前轮转角跟踪控制策略的对比研究

为在有限时间内对线控转向执行系统的转角进行精确跟踪,提出了一种快速终端滑膜控制(FTSM)对前轮转角进行跟踪控制的方法,并验证了该控制器的稳定性。在Simulink中搭建转向系统仿真模型,以该模型替换Carsim软件自带的机械转向系统,搭建出线控转向系统联合仿真模型。并将PID控制、滑膜控制(SMC)、非奇异终端滑膜控制(NTSM)与快速终端滑模控制(FTSM)策略对前轮转角的跟踪效果对比。在仿真实验中,FTSM控制下的前轮转角在梯形工况下和双纽线工况下有最好的控制效果,能够满足线控转向车辆的性能要求。

基于全局非奇异快速终端滑模结构作用下的永磁同步电机的研究

因为永磁同步电机具有容易因为变量和负载变化而对于系统性能产生影响特征，综合动态变化界限的非奇异高效终端滑模控制方法和整个系统高效终端滑模作用的算法的优点，首先作出在一定范围里高效回到设定状态的滑模面，并以此为基础作出速率滑模作用算法，针对前一种方法收敛速度仍存在的缺陷，有机结合第2种算法对于控制关断的时机和位置、参数测定极大不确定性采用的非线性处理和根据不同状态采用最适合相应状态的收敛函数实现最快调节。经过仿真后，结果显示该优化方法不仅能够高效运行，并且对于不同因素变化所引起的不良影响均能作出调节，提高了系统的稳定运行能力。

机械臂执行器故障重构与容错控制

为了提高机械臂系统鲁棒性、使系统在故障情况下能够正常运行,提出了基于滑膜控制的故障重构与容错控制方法。建立了机械臂系统动力学方程和执行器故障模型;设计了准连续高阶滑膜观测器,结合等效输出误差注入法给出了故障重构方法;提出了非奇异快速终端滑膜控制方法,求解滑膜面得到了容错控制律。经仿真验证,准连续高阶滑膜观测器可以快速、高精度重构执行器故障,同时避免了滑膜控制抖振问题;非奇异快速终端滑膜控制器可以在系统故障情况下快速跟踪期望轨迹,有效提高了机械臂系统鲁棒性。