大型发射装置液压起竖系统的滑模控制研究

针对大型发射装置液压起竖系统这类高阶非线性系统的控制问题,提出了一种自适应多面滑模控制方法。基于液压起竖系统的非线性模型,采用逐步递推的方法给出系统的多面滑模控制器。根据Lyapunov稳定性理论,将自适应律引入多面滑模控制器,实现对系统不确定参数和起竖过程中环境干扰的在线估计,提高系统的鲁棒性。试验结果表明,与普通的滑模控制比较,该控制方法有效地克服了系统自身参数的不确定性和外界干扰的影响,提高了起竖角度的跟踪控制精度。

人体运动捕捉过程中的人体下肢动作识别

为了实现对虚拟人大范围运动的控制,针对人体下肢运动过程提出一种动作识别方法.首先根据人体下肢运动特点选取人体下肢动作识别运动参数,提出一种基于小波分形和最小二乘拟合的动作特征提取方法;然后基于支持向量机实现了对下肢运动链中各运动参数的动作识别;在获得各运动参数识别结果的基础上,采用证据理论实现了对识别结果的融合.采用运动捕捉数据进行实验的结果表明,该方法需要的训练样本少、实时性好,能够满足不同体型的人体动作识别需求,具有较好的应用前景.

动态面滑模控制在大型液压起竖系统中的应用研究

针对大型液压起竖系统中的非对称液压缸建模问题,对系统负载流量和负载压力进行了重新定义,推导建立了起竖系统的非线性模型。为克服系统非线性和不确定性对起竖过程控制的影响,引入滑模控制和动态面控制,提出采用一种基于动态面滑模的控制策略,并给出了控制律。仿真结果表明,与PID控制、一般滑模控制相比,该控制方法有较强的抗干扰能力和良好的跟踪性能,提高了起竖过程的鲁棒性和稳定性。

起竖系统建模及动态面自适应滑模控制

针对起竖系统存在非线性特性、参数不确定性以及环境干扰等问题,在起竖系统的起竖控制过程中,提出了一种动态面自适应滑模的控制策略。建立了起竖系统的非线性数学模型,在滑模控制器设计中,引入动态面控制,利用一阶积分滤波器来计算虚拟控制项的导数,使控制器设计简单,加入自适应控制算法,实现对不确定参数的在线估计,消除系统的不确定性,并给出了控制律和自适应律。仿真结果表明,与比例积分微分控制和一般滑模控制相比,所提控制方法有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能,提高了起竖过程的稳定性。

高阶滑模控制在液压起竖系统中的应用

针对液压起竖系统这类非线性系统的控制问题,根据高阶滑模控制理论,提出了一种基于微分观测器的高阶滑模控制方法。基于液压起竖系统的非线性模型,设计基于高阶滑模控制方法的起竖系统起角跟踪控制器。利用微分观测器对起竖角导数信息和高阶滑模的导数阶滑动变量信息进行观测,从而构造一种基于微分观测器的控制器形式。试验结果表明:该控制方法能应用于液压起竖系统,与PID控制和普通滑模控制比较,该方法可以有效地抑制普通滑模控制存在的抖振问题,并具有很好的控制性能。

陀螺寻北仪改进的步进迭代法

为了提高摆式陀螺寻北仪的限幅效率,提出了一种改进的步进迭代法。首先,在建立陀螺灵敏部运动方程和分析传统步进迭代法的实现原理的基础上,根据初始下放角速度的大小提出不同的步进迭代策略;然后详细推导了改进的步进迭代法的实现原理;最后通过数值仿真验证了改进的步进迭代法的可行性。数值仿真算例表明:当初始下放角速度在一定范围内时,改进的步进迭代法相对于传统的步进迭代法限幅效率更高。改进的步进迭代法保留了传统步进法不需要增加系统硬件的优点,回避了电磁阻尼法的电磁干扰力矩的问题,保证了限幅的可靠性,为缩短寻北时间提供理论参考。

经纬仪轴系伺服系统滑模控制仿真研究

在经纬仪轴系伺服控制技术优化的研究中,为保证经纬仪自动、快速、准确瞄准目标,传统的轴系控制多采用PID技术,但由于实际应用中存在摩擦、参数摄动、及不确定干扰等多种非线性因素,PID控制的精度难以满足测量要求。文中提出自适应反步滑模控制,引入反步的虚拟控制量重新设计切换函数,利用自适应算法估计不确定性的上界,运用非线性观测器计算摩擦干扰,可在抑制滑模抖振的情况下,提高系统控制精度。运用Lyapunov稳定性理论证明了控制系统的全局渐进稳定性和误差的收敛性。仿真结果表明,非线性因素作用下的轴系位置跟踪精度能够达到系统要求,证明了上述控制策略的有效性。

一类非线性不确定系统的高阶积分自适应滑模控制

为有效改善传统积分滑模在一类非线性不确定系统的应用中存在的抖振问题,结合有限时间收敛理论、高阶积分滑模理论和自适应控制理论,提出了一种高阶积分自适应滑模控制方法;该方法通过选取有限时间收敛反馈量和设计高阶积分滑模面,不仅确保了系统状态误差在有限时间内的收敛性,而且还保证了系统具备对不确定性干扰的抑制能力;同时,当系统的不确定项的边界范围无法预先确定时,采用自适应方法对滑模控制的趋近速率进行估计;仿真结果表明所提方法能够有效抑制非线性不确定系统的抖动,并具有较高的控制精度。