基于多目标优化的模糊滑模变结构控制及应用

结合滑模变结构控制和模糊逻辑技术,提出一种基于多目标优化的模糊滑模变结构控制。以滑模开关函数及其变化量作为模糊调节器的输入量,滑模面边界层的宽度作为输出量,设计一个二维模糊边界层宽度调节器;以稳态误差和切换频率构造多目标优化函数,运用多目标优化算法对滑模变结构控制器参数进行优化。应用于液压位置系统控制的仿真结果表明,所提出的控制方法能缓解滑模变结构控制高稳态精度与平滑抖振之间的矛盾,提高液压位置滑模变结构控制系统的综合性能。

未知不确定非线性系统的直接自校正滑模控制

针对一类具有未知不确定性的非线性系统,提出一种参数直接自校正滑模控制方法.将系统的非线性、参数变化和外部干扰都视作系统不确定性,控制器的设计无需不确定项的上下界等信息;为改善跟踪性能与减小输入抖振,控制器设计中引入可调边界层厚度的双极性sigmoid函数与可变滑模切换增益,推导出控制增益和边界层厚度的直接自校正律,并基于Lyapunov判据给出了闭环系统稳定性证明.仿真实例证明了该方法的有效性和正确性.

电液伺服系统参数自校正滑模变结构控制

提出一种用于电液伺服系统位置跟踪的参数自校正滑模变结构控制方案。该方案引入参数可调的双极性sigmoid函数来替代符号函数,从而能有效地减轻输入控制量的高频抖振,同时能获得比使用饱和函数时更小的跟踪误差。基于李雅普诺夫稳定性理论,推导出sigmoid函数的切换增益与边界层厚度两个参数的自校正规律,计算出合适的非线性控制量,证明了位置跟踪误差将在有限时间内收敛到零。仿真与试验结果证明了该方案的可行性及有效性。

基于模糊滑模观测器的PMLSM的速度位置估计

针对永磁同步直线电机无传感器控制直线驱动系统中,速度和磁极位置难以快速准确估计的问题,提出了一种结合滑模观测器与模糊控制各自优点的模糊滑模观测器速度位置估计新方法。仿真结果表明,模糊滑模观测器能够在柔滑抖振和稳态误差之间找到平衡,保持系统的鲁棒性和控制精度,提高系统的响应速度。该观测器能够高速、精确地估计电机速度和磁极位置,实现高性能的永磁同步直线电机无速度传感器控制。

基于多目标竞争遗传算法的模糊变结构控制的研究

基于多目标竞争遗传优化算法，结合变结构控制和模糊逻辑技术的特点，提出一种优化模糊变结构控制方法。以滑模开关函数及其变化量作为模糊调节器的输入量，滑模面边界层宽度作为输出量，设计了一个二维模糊调节器，同时，引入了多目标竞争遗传优化算法，优化了边界层宽度模糊调节。液压伺服系统的位置控制实验结果表明，所提出的模糊变结构控制稳态控制精度高，同时削弱了抖振，在系统鲁棒性与稳态控制性能之间较好地实现了综合平衡。

液压伺服系统自适应模糊变结构控制

结合变结构控制、自适应控制和模糊技术等特点,提出一种自适应模糊变结构控制方法.首先,设计一个带积分开关平面函数的变结构控制器,并构造一个二维模糊边界层宽度调节器以削弱抖振.其次,基于Lyapunov稳定性理论,引入一自适应算法,自适应调节变结构控制参数.应用于液压伺服系统的控制实验结果表明,所提出的控制方法能削弱抖振,改善液压伺服系统稳态控制精度,具有较强的鲁棒自适应综合性能.

基于模糊滑模观测器的PMLSM无传感器控制

针对永磁同步直线电机无传感器控制直线驱动系统中存在速度和磁极位置快速准确估计难的问题,提出一种结合滑模观测器与模糊控制各自优点的模糊滑模观测器速度位置估计新方法.该方法首先根据滑模控制理论构造滑模函数,即观测器电流估计值与实际电流值之差;其次把滑模函数(电流误差)及其误差变化量作为模糊控制器的输入量,把滑模边界层的宽度作为输出量,实时动态调节边界层宽度,优化切换sat函数输出值;最后把反电势估算值一方面引入到滑模观测器定子电流估测中去,另一方面通过锁相环估测出速度和磁极位置,并构建李亚普诺夫函数验证改进观测器的收敛性.仿真结果表明,模糊滑模观测器能够在柔滑抖振和稳态误差之间找到平衡,保持系统的鲁棒性和控制精度,提高系统的响应速度.该观测器能够高速、精确地估计电机速度和磁极位置,实现高性能的永磁同步直线电机无速度传感器控制.