带恒功率负载的Boost变换器模糊自适应反步滑模控制

恒功率负载的负阻抗特性易导致DC/DC变换器系统输出电压不稳定。针对带恒功率负载的Boost变换器,提出一种模糊自适应反步滑模控制策略。首先应用精确反馈线性化将模型转化为布鲁诺夫斯基标准形式。然后在保证大信号稳定的前提下,将模糊自适应控制方法加入到反步滑模控制器的设计中,根据模糊自适应控制系统实时更新系统增益,利用李雅普诺夫理论证明整个闭环系统的稳定性。最后,仿真和实验结果表明,与传统的双闭环PI控制方法相比,该控制策略具有更好的动态调节性能和更强的鲁棒性。

基于自适应反步滑模控制的主动队列管理

针对TCP网络的拥塞控制问题,基于自适应反步滑模控制提出了一种主动队列管理算法。由于系统的不确定在实际工程中很难或根本无法事先获得,设计一个自适应律来实时适应系统不确定的值,从而消除系统不确定所带来的影响。利用此自适应律,提出一个自适应反步滑模控制器,使得系统具有较好的暂态性能和鲁棒性能。仿真结果表明,该方法对TCP网络的复杂变化具有较好的鲁棒性和较快的系统响应。

基于自适应反步滑模与死区逆补偿的闭式泵控系统位置输出控制策略

为了解决电液伺服闭式泵控系统位置控制过程中系统参数不确定性和系统死区问题,提出了一种自适应反步滑模控制与死区逆补偿控制相结合的串联控制策略。首先,阐述了电液伺服闭式泵控系统的原理,在此基础上构建了电液伺服闭式泵控系统的数学模型和仿真模型;其次,基于自适应反步控制与滑模控制消除了系统非匹配不确定性及避免参数嵌套,设计了自适应反步滑模控制器;接着,利用平滑连续指标函数构造了光滑死区逆函数,设计了死区逆补偿控制器,并将两者组成串联控制器;最后,利用MATLAB/Simulink软件构建了系统仿真模型,并进行了相应的分析。研究结果表明:采用串联控制器的系统位移跟随精度可以达到±0.6μm,稳态精度则可以达到±0.3μm,系统在0.6 s左右时到达稳态;同时,参数自适应律在系统位置控制过程中可对系统不确定性参数进行实时调整,提高系统稳态控制精度;仿真结果验证了所提串联控制策略的有效性。

改进扰动观测器的IM自适应滑模反步控制

针对内外部扰动问题,设计自适应滑模反步控制(ASMBC)的方法来调节异步电机速度。首先,提出了一种用自适应律改进趋近律的反步滑模控制方法,加快电机系统的动态响应速度并抑制滑模控制中的抖振现象;然后,为了消除传统扰动观测器中由于积分项累积带来的超调现象,采用饱和函数改进扰动观测器,用以估计电机内部参数的变化和外部扰动并减小超调;最后,将所设计的控制器与反步滑模控制(SMBC)等方法对比,实验结果表明该方法动态过程响应速度快、超调小,稳态过程跟踪精度高,并且具有良好的抗干扰能力。

非线性主动悬架自适应滑模反步控制研究

针对主动悬架系统非线性特性和系统参数不确定性的问题,提出了一种非线性主动悬架自适应滑模反步控制算法。基于主动悬架非线性特性的问题,建立二自由度1/4非线性主动悬架模型。同时,在考虑主动悬架系统参数不确定性的条件下,在反步控制理论的基础上,结合滑模控制与自适应控制,提出了一种自适应滑模反步控制策略.为了验证本文所提出的自适应滑模反步控制器的控制效果,在Simulink中建立控制器仿真模型,对二自由度1/4非线性主动悬架进行仿真实验。仿真结果表明,与被动悬架相比,本研究所提出的控制策略,车身垂向加速度均方根值减小了70%左右,轮胎动变形均方根值减小了10%左右,结果表明车辆稳定性得到优化,不仅能够解决悬架系统参数不确定性问题,而且有效提高了悬架系统性能,改善了车辆运行过程中的平顺性和乘坐舒适性。该研究对主动悬架的控制研究具有重要意义。

基于自适应反步滑模的深潜器舱口盖开关盖过程控制

深潜器作为探测海底的重要装置,能够探索深海资源,解决我国陆地资源不足的问题。为实现对舱口盖装置的精确控制,保障深潜器内人员和设备安全,推导自适应反步滑模控制器用于舱口盖启闭过程控制。通过推导舱口盖装置的数学模型和液压模型,建立舱口盖装置启闭过程的仿真模型,并对闭环、PID控制器和自适应反步滑模控制器进行仿真验证。仿真结果表明,自适应反步滑模控制器能够有效提高舱口盖装置启闭过程的跟踪精度,实现对舱口盖装置的精确控制。

形状记忆合金驱动器的自适应滑模反步控制

形状记忆合金(SMA)作为一种智能材料,相对于传统的驱动器具有功率重量比大、驱动电压低、质量轻、干净、无噪音等特性,被广泛应用在各领域.然而,非线性、迟滞、时变等因素影响了形状记忆合金的控制精度,限制了它的应用.为此,本文提出了自适应滑模反步控制方法,用于解决精确控制问题.文中首先搭建了实验装置,建立了形状记忆合金的机理模型;然后,采用最小二乘算法辨识了模型参数;最后,基于机理模型设计了自适应滑模反步控制器.实验结果表明,本文提出的方法具有动态响应快、跟踪精度高和抗干扰能力强的特性.