离散时间系统的变结构控制及其品质

研究了离散时间系统的变结构控制综合及动态过程品质控制；讨论了到达条件；详细研究了准滑动模态的运动特性；基于稳定性及控制的简单实现，提出了自适应离散趋近律的概念；给出了周期收缩律和变结构控制的设计方法即趋近收缩法；解决了稳态抖振问题并兼顾了全过程的运动品质     

改善闭环系统性能的方法

提出I-变速趋近律和m-变速趋近律.利用该趋近律方法,设计了基于离散时间线性定常系统的变结构控制(VSC).系统在该变结构控制的作用下,趋近运动和滑动运动的速度是可变的;保证了趋近模态和滑动模态的品质,并能削弱闭环系统的抖振,从而改善了闭环系统的品质.通过实例仿真,验证了该设计方法是有效和可行的.     

离散时间系统的变结构控制设计

研究了离散时间系统的变结构控制设计问题,分析了离散趋近律产生抖振的原因,提出一种新形式的离散趋近律.理论分析及仿真表明,该方案能有效克服由传统趋近律引起的抖振问题,加快趋近速度的同时改善了离散变结构控制系统的稳态性能.     

建筑结构离散变结构控制的组合趋近律方法

抖振问题是离散变结构控制方法应用于土木工程结构振动控制中的突出障碍。为了能较好地解决离散变结构控制的抖振问题,采用了一种含有组合趋近律的离散变结构控制方法对地震作用下建筑结构的振动控制问题进行了研究。依据所采用的组合趋近律推导了控制律的表达式,并且针对最大控制力受到限制时的情况,引入了饱和控制方法。以一个3层剪切型建筑结构模型为例验证所提出的离散变结构控制方法的有效性,算例分析结果表明,所提出的离散变结构控制方法能够有效地减小结构的地震峰值响应,同时控制系统的抖振很小,从而保证控制系统具有稳定的性能。     

一类非线性系统的模糊趋近律控制

分析了变结构控制设计方法中趋近参数的物理意义及参数之间的定性关系。根据这些参数的定性和不精确关系，提出了基于模糊规则的趋近律控制－模糊趋近律控制，即用模糊规则来选择趋近律的参数，以达到改善品质控制的目的。仿真结果表明，笔者给出的方法既保留了传统趋近律方法所具有的较强鲁棒性优点，又使控制系统的品质控制具有较强的自适应性，同时还比传统趋近律更有效地削弱变结构控制系统中固有的颤振。     

考虑控制延时的AMD对偏心结构离散变结构控制

为研究考虑控制延时影响的AMD-偏心结构体系地震反应的主动控制问题,建立了AMD-偏心结构体系的力学模型及连续运动状态方程,并将其离散化成标准离散状态方程形式;讨论了离散变结构控制器的设计方法,包括准滑动模态的定义,切换平面的选择及离散趋近率的构成;数值仿真结果表明,该控制方法不仅能有效抑制结构的两个正交方向及扭转方向的地震位移反应,而且在控制延时存在的情况下,仍能保证系统的减震性能和稳定性．     

基于离散趋近律的变结构系统控制

探讨了离散线性系统的变结构控制问题,分析了传统趋近律方法的缺陷,提出了一种新的离散变结构趋近律。该趋近律不但能使系统滑模轨迹渐进收敛于零,而且其确定的准滑动模态区在趋近过程中能够分成为两个区域。分析了滑模轨迹在两个区域内的不同趋近特性,通过调整参数改变两个区域的宽度,尽量减少滑模轨迹穿越切换面的次数,确保系统的抖振削弱和鲁棒性。仿真结果证明,该离散趋近律方法对离散线性确定系统和离散不确定性系统都有良好的控制效果。     

一种改进的离散变结构控制算法

研究基于离散幂指数趋近律的变结构控制器设计问题,对利用传统离散指数趋近律设计变结构控制器时出现的稳态抖振现象进行分析,提出了一种新的滑模趋近律,该趋近律克服了指数趋近律固有的的缺点,能有效地减小系统的抖振,并保证系统渐近稳定。用该算法设计离散变结构控制器,并选取永磁直线同步电机作为仿真研究对象,仿真结果证明了该算法的有效性。     

一种新的基于扰动动态补偿器的离散滑模控制策略

分析了采用传统扰动动态补偿离散趋近律系统存在的缺陷,提出了一种改进的扰动动态补偿离散趋近律,应用该趋近律设计的滑模控制,系统不仅可直接平滑地预测内部参数摄动与外部扰动,而且解决了采用传统扰动动态补偿离散趋近律系统运动最终不能趋于原点的问题,并减弱了系统趋近切换面的必要条件,具有降低抖动及保持快速趋近的品质。通过仿真说明了本文方法的可行性与有效性。     

建筑结构基于Kalman滤波器的趋近律离散变结构控制

针对在大型的建筑结构中安装过多的传感器进行主动控制是不切实际的,基于Kalman滤波器具有较准确估计系统部分未知状态的特点,提出一种基于Kalman滤波器的趋近律离散变结构控制方法,对一维地震动作用下建筑结构的振动控制问题进行了研究.以一个三层剪切型结构模型验证了该控制方法的有效性.仿真结果表明:利用Kalman滤波器算法和离散指数趋近律所设计的变结构控制器在系统状态信息不完备的情况下,具有较好的控制效果和鲁棒性.     

建筑结构离散变结构控制的模糊趋近律方法

抖振问题是离散变结构控制在实际系统中应用的突出障碍。基于模糊控制的优点,文中采用了一种含有模糊趋近律的离散变结构控制方法对地震作用下建筑结构的振动控制问题进行了研究。给出了确定切换面的方法,并推导了控制律的表达式。文中以一个3层剪切型建筑结构模型为例验证所提出的离散变结构控制方法的有效性,算例分析结果表明,所提出的控制方法能够有效地减小结构的地震峰值响应,同时达到了削弱控制系统抖振的目的。     

二阶不确定离散系统的时变滑模面变结构控制

针对一类二阶不确定离散系统，利用离散变结构控制系统所具有的滑动模态区，提出了一种具有强鲁棒性的时变滑模面离散变结构控制方法，通过旋转和平移初始滑模面得到了一个时变的滑模面，并证明了在此滑模面条件下滑动模态的存在性，给出了滑模面旋转和平移的具体过程，同时由于滑动模态区的宽度固定，可定量地确定出滑模面在各个采样时刻的变化量，该控制方法使得闭环系统在任意的系统初始状态都处于滑动模态区内，然后通过结合旋转和平移滑模面的方法，使随后任何时刻的系统状态都处于滑动模态区内，消除了传统变结构控制方法具有的趋近稳态运动，提高了系统的鲁棒性能，最后给出了一个数值仿真算例，证明了这种控制方法的有效性。     

不确定性离散时间系统的积分变结构控制

本文针对不确定性离散时间系统，提出了一种改进的离散趋近律和等效控制相结合的控制策略，既保持变结构控制的强鲁棒性的优点，又消除了系统的颤振现象。并引进积分控制，提高了系统的稳态精度，使系统获得了满意的控制性能。仿真结果表明了这一方法是可行的。     

δ算子不确定系统的无抖振滑模控制

研究了一类δ算子不确定系统滑模变结构控制综合问题.给出了δ算子系统的理想趋近律,分析了采用理想趋近律与指数趋近律设计滑模控制器的异同.所设计的滑模控制将连续时间系统和离散时间系统统一到δ算子系统,有限时间内可达切换面,有效地削弱了抖振.仿真实例验证了该方法的可行性和有效性.     

建筑结构的灰色预测变结构控制

为了使建筑结构的主动控制系统在时滞影响下具有较好控制效果,并避免控制系统过大的抖振,基于灰色GM(1,1)模型的特点,提出一种灰色预测变结构控制方法.建立了考虑时滞影响的标准离散时间运动方程,提出一种新的离散组合趋近律并进行相应控制律的设计.以一个多层剪切型建筑结构模型为例来验证所提出控制方法的有效性.算例分析结果表明,所提出的控制方法保证了控制系统的稳定性,有效地减小了结构的地震峰值响应,同时削弱了控制系统抖振.     

模糊趋近律滑模变结构的二级倒立摆系统控制仿真

运用一种模糊趋近律滑模控制策略,将模糊逻辑控制与趋近律相结合,推导设计出模糊趋近律的滑模变结构控制器,并对二级倒立摆系统进行了有效控制.仿真结果表明这种控制方法既保证了趋近运动的快速性,又保留了滑膜控制系统的鲁棒性,同时有效地抑制了系统抖振.     

改进参考轨迹的滑模预测控制在磁悬浮轴承的应用

研究了不确定离散时间系统的滑模预测变结构控制器的设计问题,针对常规滑模变结构控制方法在电磁轴承控制当中引起的抖动问题,提出了一种能有效削弱系统抖振并保证系统渐近稳定的幂指数趋近律,将该趋近律作为滑模参考轨迹,以不确定系统的名义模型作为滑模预测模型,将预测控制中滚动优化、反馈校正的思想引入离散准滑模变结构控制系统的设计,实现了滚动优化求解.建立电磁轴承动力学模型,并对其进行了仿真,结果表明:该方案可以有效减弱抖动对系统的不利影响,实现了转子的快速调整和稳定悬浮,其跟踪性能快速精确,同时对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性.     

滑模变结构控制研究综述

主要介绍滑模变结构控制的研究情况。先介绍变结构控制理论，并对滑模变结构的发展现状进行了评述；然后着重从滑模面设计、滑模条件以及抖动这三个方面对已开展的研究工作进行了深入的探讨；最后介绍了滑模变结构控制的主要应用情况，同时对这一领域的研究方向进行了展望。     

战术导弹变结构自适变自动驾驶仪研究

本文针对战术导弹古典自动驾驶仪的缺点,利用变结构控制理论、吸取模型参考控制的优点并引入趋近律,设计出具有趋近律的模型参考变结构自适应自动驾驶仪.该自适应自动驾驶仪的性能较为令人满意.     

基于趋近律的机械臂滑模控制方法研究

为了满足机械臂系统高性能的控制要求,对高为炳提出的指数趋近律进行分析,并研究了机械臂的运动学特性,在此基础上对指数趋近律进行优化设计,改进了指数趋近律,并证明了其存在性。根据改进的趋近律,以机械臂为控制对象,设计了滑模控制策略,并用Matlab进行仿真。仿真结果表明,该方法不仅能满足系统的快速跟踪性,而且能有效抑制滑模变结构控制中存在的抖振问题。