结构滑模控制的一种指数趋近律方法

提出了一种指数趋近律 ,当正常运动段远离切换面时 ,能快速地趋向切换面 ;当运动接近切换面时 ,趋近速度又大大降低。这样与常用指数趋近律相比 ,过渡时间、系统的抖动以及所需控制力都能进一步减小。最后将这一理论应用到三层剪切型框架进行数值模拟 ,振动控制效果明显。

离散变结构控制系统的二阶趋近律方法

本文研究了应用于离散变结构控制系统的一种新的趋近律方法,即一个二阶递推的趋近律方法。利用新趋近律方法设计了一个和当前时刻相关的前两个样本点的递推二阶控制器;基于Lyapunov函数法,利用提出的二阶趋近律方法证明了离散变结构控制系统的渐近稳定性和滑模的有限时间可达性;说明了此方法在不确定离散变结构控制系统中的稳定性研究中的可行性。新方法可大幅度消弱抖振,使系统运动最终趋于原点,还能使系统的准滑动模态保持步步穿越切换面,较好的改善了趋近过程。

建筑结构抗震控制的闭环趋近律方法

对地震作用下建筑结构的振动控制问题进行了研究 ,给出了基于趋近律方法的变结构闭环抗震控制方法 .算例分析结果表明 ,该控制方法能有效地减小结构的地震响应 。

基于趋近律方法的永磁同步电机滑模速度控制器设计

为了提高永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)调速系统的动态品质,提出了一种基于趋近律方法的滑模速度控制策略。为了解决传统指数趋近律所存在的缺点,文中首先设计了一种改进的指数趋近律算法,该方法能够根据系统状态距离平衡点的远近而自适应调整趋近律速度;基于改进的指数趋近率设计了适用PMSM调速系统的速度滑模控制器。通过仿真结果验证了所提控制算法的有效性和可行性。

基于趋近律方法的舰载遥控武器站滑模控制研究

本文首先介绍了国内舰载遥控武器站的发展情况,分析了遥控武器站控制系统的优化方向,针对遥控武器站跟踪射击状态下存在的随机扰动问题,设计了一种改进的趋近律,以解决传统趋近律滑模面趋近时间和系统抖振之间的矛盾,提高系统响应快速性。基于改进趋近律设计了适用于舰载遥控武器站控制系统的速度滑模控制器。仿真结果验证了所提控制算法的有效性和可行性,对舰载遥控武器站算法优化具有工程指导意义。

结构变结构控制的指数趋近律改进方法

提出了一种指数趋近律,当正常运动段远离切换面时,能快速地趋向切换面;当运动段接近切换面时,趋近速度又大大降低.与常用指数趋近律相比,过渡时间、系统的抖动以及所需控制力都进一步减小.将这一理论应用到三层剪切型框架进行数值模拟,振动控制效果明显.

建筑结构振动控制的趋近律滑移模态方法

本文应用变结构滑移模态控制理论中控制律设计的趋近律方法，对地震作用下建筑结构的振动控制问题进行了系统研究，推导了基于指数趋近律和幂次趋近律的变结构控制律表示式，讨论了最大控制力受到限制时控制力的确定方法。算例对比分析结果表明，本文控制方法能有效地减小结构的地震响应，具有较好的工程应用前景。

基于趋近律方法的离散变结构控制设计

为了消除利用离散指数趋近律设计的离散变结构控制系统中存在稳态振荡现象,使系统具有良好的稳态性能,提出了一种新的趋近律,利用该趋近律设计的变结构控制器,不仅能够削弱抖振,使系统运动最终趋于原点不存在稳态振荡,而且能使系统的准滑动模态保持步步穿越切换面的基本属性,有效地改善了趋近过程,提高了控制品质.仿真结果验证了该方法的合理性与有效性.

基于趋近律的下肢外骨骼机器人滑模控制研究

针对下肢外骨骼机器人(LLER)尺寸调节不连续和跟踪精度低的问题,设计了一种变尺寸LLER。采用UG NX建立了LLER三维模型,采用3D打印制作了LLER实物;利用拉格朗日法建立了LLER动力学方程,采用趋近律方法建立了LLER滑模控制器;采用Simulink对LLER进行了动力学仿真。仿真结果表明:髋、膝关节的关节角位移误差不超过2.3°,关节角速度变化平稳,关节驱动转矩无明显冲击。控制参数k,ε的大小影响LLER关节角位移跟踪误差、起动转矩和驱动转矩的幅值,且2个控制参数相互制约。

结构振动的离散变结构控制方法

采用离散系统建模技术和变结构控制系统设计的离散趋近律方法 ,对地震作用下建筑结构的振动控制问题进行了研究 ,给出了系统切换函数的确定方法 ,推导了系统控制律的表示式。算例分析结果表明 ,该控制方法能有效地减小结构的地震响应 ,对于结构抗震控制易于接受的特定采样时间间隔 。

一种带有解耦干扰补偿器的离散变结构控制方法

提出了一种带有解耦干扰补偿器的离散变结构控制方法.通过设计解耦干扰补偿器将离散变结构控制系统的控制项和系统的不确定项分别控制,在设计过程中采用了变速趋近律的离散变结构控制方法,并分别对调节和跟踪系统进行讨论.实现了离散变结构控制系统的控制项和不确定项的解耦鲁棒跟踪控制.仿真结果表明了该方法的有效性.

离散变结构控制系统的比例—等速—变速控制

提出离散变结构控制系统的变速趋近律和比例—等速—变速控制策略。以变速趋近律为到达条件 ,可产生扇形切换区 ,并可期待原点的稳定性。将变速趋近律和指数趋近律组合使用 ,可形成一种新的控制策略。它克服了两种趋近律的缺点 ,保留了其优点 ,使系统性能得以改善。

结构振动的滑模变结构半主动控制

研究应用磁流变阻尼器 ( MRD)对结构振动半主动控制的算法和原理。研制并对磁流变阻尼器进行了阻尼特性实验 ,采用非线性滞回双粘性模型描述磁流变阻尼器的阻尼特性 ,模型结果与实验结果非常一致。采用滑模控制算法和趋近律方法设计了半主动控制器。利用滑模控制方法所建立的控制器 ,本文给出了地震激励下结构振动半主动控制算例。计算分析表明 ,半主动滑模控制具有控制效果明显、鲁棒性好等优点 。

滑模变结构控制及应用

本文介绍了近年来滑模变结构控制一些最新的研究情况,从当前主要的研究方向,需要解决的一些问题,典型的应用三个方面详细深入地进行了讨论。研究方向主要介绍了六个方面,分别是离散系统滑模变结构、自适应滑模变结构、非线性系统的滑模变结构、全鲁棒滑模变结构、滑模观测器、积分滑模变结构。滑模变结构的主要问题是抖振问题,具有代表性的解决方案为趋近律方法、观测器法、模糊方法、神经网络法、遗传算法法和H_∞法。合适的滑模面设计可让变结构优良的性能得到充分体现,主要有二次最优滑模面、积分滑模面、超曲面滑模面。

基于快速非奇异终端滑模控制的矿用PMSM控制研究

为了提高矿用永磁同步电机(PMSM)调速系统的控制性能,利用滑模控制的优良特性,提出了一种适用于永磁同步电机的快速非奇异终端滑模控制器。构建了可在有限时间内快速收敛的快速非奇异终端滑模面,并避免了终端滑模面的奇异问题。在此基础上设计了一种新型永磁同步电机调速系统。

基于滑模控制算法的复卷机张力控制系统设计

目的为了改善造纸行业中复卷机张力控制系统的控制性能,提高产品的质量和可靠性,同时消除传统趋近律方法的抖振现象。方法提出一种改进的自适应趋近律方法,并在此基础上提出一种基于滑模控制算法的复卷机张力控制系统。结果通过仿真结果比较分析,与传统PID控制算法相比,文中所提滑模控制算法具有更好的动态性能。结论该算法具有较快的动态响应速度和较强的抗扰动能力。

基于MRAS的永磁同步电机改进滑模速度控制设计

针对传统机械式传感器对永磁同步电机控制系统带来的成本高、可靠性较低、性能不稳定以及在复杂工况不易维修等问题,提出了一种基于模型参考自适应(MRAS)来估算电机速度和转子位置的方法,针对传统指数趋近律存在的趋近速度较慢、系统抖振较大等不足,引入了系统状态变量的幂次项,设计了一种改进的指数趋近律,并对传统符号函数进行了平滑处理,基于此设计了改进的滑模速度控制器,该设计方法能够根据系统状态与平衡点之间的距离进行自适应调整趋近律速度,有效的削弱了传统滑模速度控制器存在的抖振,最后在PSIM软件中搭建了整体仿真模型进行验证,仿真结果表明,MRAS无位置控制能够准确估算转子速度和位置,改进滑模速度控制具有更好的动态特性。

异步电动机变结构模型参考自适应观测器设计

为了提高异步电动机调速系统的动态品质,在传统等速趋近率的基础上设计了一种新型趋近律,该方法能够根据系统状态距离平衡点的远近而自适应调整等速趋近律速度,并将该方法应用于速度控制器的设计。另外,为了获得异步电动机的转速信息,设计了一种基于变结构模型参考自适应系统(Variable Structure Model Reference Adaptive System,VS-MRAS)的无传感器矢量控制系统,该方法将滑模速度控制器和VS-MRAS算法相结合,提出了一种适用异步电动机无传感器矢量控制系统的复合控制策略。仿真和实验结果表明,该算法能够有效地提高系统的静态、动态特性与鲁棒性。

交流异步电机矢量控制滑模速度控制器设计

为了提高异步电动机调速系统的动态品质,在传统指数趋近率的基础上提出了一种新型趋近律,该方法能够根据系统状态距离平衡点的远近而自适应调整指数趋近律的收敛速度。为了提高系统的动态性能,将该趋近律算法引入到异步电机的速度控制器的设计中,提出了一种适用异步电机矢量控制系统的滑模速度控制器。与传统PI调节器进行了比较,仿真结果表明,该速度控制器能够有效地提高系统的静态、动态特性与鲁棒性。

A novel reaching law approach of quasi-sliding-mode control for uncertain discrete-time systems

A novel discrete-time reaching law was proposed for uncertain discrete-time system,which contained process noise and measurement noise.The proposed method reserves all the advantages of discrete-time reaching law,which not only decreases the band width of sliding mode and strengthens the system robustness,but also improves the dynamic performance and stability capability of the system.Moreover,a discrete-time sliding mode control strategy based on Kalman filter method was designed,and Kalman filter was employed to eliminate the influence of system noise.Simulation results show that there is no chattering phenomenon in the output of controller and the state variables of controlled system,and the proposed algorithm is also feasible and has strong robustness to external disturbances.