基于滑模模糊方法的变速风电系统的最大风能捕捉控制器设计

针对具有不确定参数和强干扰的变速风力发电系统,提出一种积分滑模模糊自适应控制器。该控制策略基于带积分补偿的滑模控制器,并利用自适应模糊控制方法,把滑模控制器中的不确定项进行模糊逼近,同时对其中的切换项也进行模糊自适应逼近,从而有效降低变结构控制固有的抖振现象。利用李亚普诺夫函数证明了控制器的稳定性。采用此控制策略,对变速风力发电系统的风轮转速进行跟踪控制,仿真结果显示此控制方法具有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能。     

模糊滑模控制在主汽温控制系统中的应用

电厂主汽温被控对象是一个典型的变参数、强扰动的对象,常规的PID控制器难以满足控制要求.针对此问题,设计了模糊滑模控制策略.采用模糊规则,估计出系统中未知的不确定因素.同时用一个合适的饱和函数替代切换函数中的符号函数,有效地减弱了系统颤振.证明了该控制策略的稳定性.仿真结果显示,在参数慑动变化和出现强扰动的情况下,模糊滑模控制策略比传统的PID控制器有更加优良的性能.     

基于磁悬浮小车系统的自适应模糊滑模-PID混合控制方案

首先利用小车悬浮动能及拉格朗日方程建立了其数学模型。针对磁悬浮小车非线性、时变性的控制问题,提出了一种变论域自适应模糊滑模-PID混合控制策略。由模糊伸缩因子和滑模条件出发,根据李雅普诺夫稳定条件,导出该控制策略的自适应律;为了消除滑模抖振现象以及使模糊滑模控制与PID控制平滑过渡,特设计了监督控制器。最后进行了仿真和试验分析,结果证明了控制策略的有效性。     

自适应模糊滑模控制在PMSM中的应用

针对永磁同步电动机(PMSM)伺服系统的非线性,提出了一种基于自适应模糊算法的滑模控制器.控制器利用模糊控制克服模型不精确的影响,利用自适应控制产生滑动模态并削弱滑模控制带来的抖振.将此控制器用于永磁同步电机伺服系统的位置控制,仿真对比研究和电机实际运行结果表明,此控制策略可行,且对负载扰动等不确定性具有很好的鲁棒性.     

控制力矩陀螺伺服系统的自适应滑模控制器设计

本文针对控制力矩陀螺伺服系统,提出了一种自适应滑模控制方法。该控制器采用模糊逻辑方法来解决滑模变结构控制器中所固有的抖振问题,给出了相应的自适应滑模控制率。进一步,采用Lyapunov方法从理论上证明了该控制器的稳定性。仿真结果表明,该自适应滑模控制对控制力矩陀螺伺服系统控制的有效性。     

一类不确定非线性系统的自适应模糊滑模控制

针对一类不确定非线性系统自适应模糊控制中,为了保证系统稳定性而附加监督控制问题,根据滑模控制原理并利用模糊系统的逼近能力,提出了一种Ⅰ型间接自适应模糊滑模控制方法。该方法取消了监督控制,用滑模控制器增加了逼近误差的自适应补偿,李雅普诺夫稳定性理论分析证明,控制系统全局稳定且跟踪误差收敛到零。将这种控制器应用到过程控制的典型对象液位控制中,仿真结果表明了该控制器的有效性和可行性。     

过热汽温自适应逆控制方案研究

针对火电厂锅炉过热汽温对象,将神经网络辨识技术和自适应逆控制技术相结合,提出了一种过热汽温自适应逆控制方案.该方案首先利用RBF神经网络在线辨识被控对象模型获得其Jacobian信息,在此基础上利用对角回归神经网络(DRNN)在线辨识获得被控对象的逆模型作为控制器,串联在控制对象前面构成自适应逆控制系统.通过对超临界600 MW机组过热汽温对象进行仿真研究表明,该控制方案能很好地适应过热汽温对象特性的变化,并且可以有效克服对象的大惯性和非线性,获得良好的控制品质.     

模糊自适应滑模变结构控制及其在功率放大器中应用

针对目前使用的电力电子器件构成的功率放大器,提出一种新的基于模糊自适应的滑模变结构控制方法。该方法不仅充分体现了滑模控制的优势,克服了其他控制方法动态响应性能不好、总谐波畸变率较大、鲁棒性差等缺陷,而且因为增加了模糊自适应理论,改善了滑模变结构控制方法中的切换控制所产生的抖振。模糊自适应控制器由模糊化、规则库、模糊推理和反模糊化4部分组成。选择可解决学习算法收敛速度慢问题的模糊基函数作为模糊自适应控制函数,在非线性函数的基础上,对系统进行一系列基函数展开,通过参考值和反馈输出之间的误差不断修正基函数的权,从而达到学习的目的。仿真和试验结果表明该控制策略对系统参数和负载扰动具有很强的鲁棒性,系统动、静态性能良好。     

基于Smith预估的模糊自适应主汽温控制系统

针对火电厂主汽温被控对象大滞后、大惯性、模型不确定,采用常规的串级PID控制难以获得良好控制效果的特点。结合模糊理论与Smith预估技术,提出了基于Smith预估的模糊自适应主汽温控制系统,即采用Smith预估内回路广义被控对象,以模糊自适应控制器对预估后的广义被控对象进行控制。该控制系统容易实现,对工况变化具有良好的自适应性。对某主汽温系统5种工况进行仿真,结果表明该控制方案具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。此外,该控制方法在现有的集散控制系统和现场总线控制系统中容易实现,不需要增加硬件投资,具有较高的工程应用价值。     

开关磁阻电机模糊滑模转速控制

针对开关磁阻电机严重的非线性和数学模型不精确等缺点,提出了一种模糊滑模变结构控制策略。将速度差作为开关函数,相电流平方和作为控制对象,在常规滑模控制器设计中引入模糊控制,建立模糊滑模控制的数学模型,并给出系统的结构框图。通过仿真,分析开关磁阻电机在模糊滑模控制下的各种特性。实验结果证明模糊滑模控制方法有良好的动态性能,较强的鲁棒性,在不清楚电机精确模型的情况下可有效克服转矩脉动。     

基于改进型滑模变结构的永磁同步电机的无位置传感器矢量控制

针对传统滑模控制采用不连续的符号函数作为滑模面切换函数所引起的抖振问题,提出一种基于改进型滑模变结构的永磁同步电机的无位置传感器矢量控制方法,来削弱抖振,从而改善系统的动、静态性能。首先,设计了改进型滑模控制器和改进型滑模观测器的变结构控制系统。其次,采用连续的开关函数——双曲正切函数作为滑模面切换函数,并通过模糊逻辑控制对双曲正切函数的形状系数进行调整,减弱固定边界层厚度所引起的抖振。然后,运用李雅普诺夫第二定理证明所设计的控制系统的稳定性。最后,与其他方法相比,仿真结果证明了所提方法的可行性和有效性。     

基于反演设计的机器人非奇异终端模糊滑模控制

针对带有建模误差和外部干扰的多关节机器人轨迹跟踪问题,根据滑模控制原理,采用非奇异终端滑模面,基于反演设计方法,设计了反演非奇异终端模糊滑模控制。并设计了模糊控制器在线估计不确定性上界值,削弱了抖动。利用李亚普诺夫定理证明了系统的稳定性,仿真结果表明方法的有效性。     

永磁同步电机交流伺服系统的滑模模糊控制

针对模糊控制器在设计过程中参数难以确定以及滑模控制存在抖动等问题，将滑模控制理论与模糊控制理论相结合，提出了一种基于Sugeno型模糊推理的滑模模糊控制器的设计方法。使每一条Sugeno型模糊推理规则的后件部分为一滑模控制策略，保证了模糊控制系统的稳定性和动态性能。将该方法用于永磁同步电机交流伺服系统位置控制器的设计，并进行了仿真。结果表明，该方法综合了传统的滑模控制和模糊控制的优点，具有很好的动态跟随性和较强的鲁棒性，有效地削弱了抖动。     

基于自适应模糊滑模控制的机器人轨迹跟踪算法

针对控制参数的不确定性以及存在未知外部扰动情况下移动机器人的轨迹跟踪问题,提出一种基于光滑非线性饱和函数的自适应模糊滑模轨迹跟踪控制算法。通过建立不确定非线性移动机器人运动控制模型,利用自适应模糊逻辑系统构建自适应模糊滑模控制器。为了增强轨迹跟踪控制算法对随机不确定外部扰动适应能力的同时削弱滑模控制算法中的输入抖振现象,利用有界输入有界输出(BIBO)稳定的方法,通过带有自适应调节算法的模糊系统对滑模控制律中非线性函数项进行自适应逼近,并设计了模糊系统中可调参数的自适应控制律,保证了控制系统的稳定与收敛。实验结果表明,所设计的控制器对系统参数不确定性和外界扰动均具有较强的轨迹跟踪性能和鲁棒性。与传统的滑模控制算法相比,该算法不仅能有效减小输入抖振而且轨迹跟踪控制精度提高了18.89%。     

一种电子凸轮轨迹跟踪控制方法

以电子凸轮为研究对象,提出一种轨迹跟踪控制方法。阐述了电子凸轮运动规律,在此基础上基于3次非均匀B样条曲线给出了一种凸轮曲线设计方法。为提高凸轮轨迹跟踪精度,设计了模糊滑模迭代控制器。迭代学习控制算法可用于实现目标轨迹的跟踪;模糊控制和滑模控制则可以提高电子凸轮的收敛速度与鲁棒性。滑模控制器处理轨迹偏差及其变化率;模糊控制器对滑模输出进行模糊化和解模糊化处理;通过实时控制调节迭代学习控制器的增量得到理想的轨迹跟踪效果。针对基于伺服电机的电子凸轮,控制系统给出了具体硬件架构。通过实验验证表明,模糊滑模迭代控制算法能够满足电子凸轮对轨迹跟踪精度与鲁棒性的要求,电子凸轮能够有效取代传统的机械凸轮机构。     

FCMAC实现的再励学习稳定控制系统设计

给出了一种通过再励算法调节网络权值的再励模糊CMAC网络,然后针对一类非线性系统,提出了一种基于此网络的稳定控制系统。控制结构中采用滑模控制使状态到达设计的切换面,保证系统的稳定,另外,用基于瑞励学习的模糊CMAC作为补偿控制器减弱系统不确定部分的影响。最后仿真实例表明了所给算法的有效性。     

感应电机模糊滑模控制器的新型设计方法

针对感应电机定子电阻和转子时间常数受外界因素干扰影响其矢量控制系统稳定性和精确度的问题,提出了一种感应电机模糊滑模矢量控制方法。根据感应电机的模型,设计了滑模速度控制器和转子时间常数观测器。利用模糊控制方法改进了滑模切换函数,从而实现切换函数的连续化实时整定,削弱了符号切换函数的高频抖动效果。仿真和dSPACE实验结果表明,控制系统能够稳定运行,动、静态性能良好,抗参数变化和负载突变能力强。     

永磁同步电机模糊变阶次分数阶滑模控制研究

分数阶滑模控制在永磁同步电机(PMSM)中的应用得到广泛研究,但目前该类方法中分数阶次大多为常数。为了进一步提高分数阶滑模控制器的全局控制性能,提出一种新的模糊变阶次分数阶滑模控制方法。首先基于PMSM的数学模型设计了变阶次分数阶滑模速度控制器;然后通过分析不同阶次时分数阶滑模控制器的性能,获得了最优阶次的变化规律;最后构建了以速度误差为输入、阶次为输出的模糊推理规则,并设计了模糊变阶次分数阶滑模控制器。仿真结果证明所提方法在控制性能上优于常数阶次分数阶滑模控制方法。     

基于龙伯格观测器的BLDC滑模控制系统仿真研究

针对无刷直流电机（BLDC）负载频繁改变导致电机调速性能差的问题,提出了一种基于负载转矩观测器的速度滑模控制方法。速度环采用滑模变结构控制方法,基于改进指数趋近律设计了速度滑模控制器;同时为了减小负载转矩扰动对电机运行状态的影响,基于龙伯格观测器设计了负载转矩观测器,通过观测器来估计实际的负载转矩并将观测器的输出前馈给速度滑模控制器来抵消负载转矩扰动的影响。为了验证提出方案的有效性,在MATLAB/Simulink仿真环境上搭建了仿真模型并进行了仿真分析,仿真结果表明基于负载转矩观测器和速度滑模控制器的无刷直流电机系统有着优异的性能,与传统PI控制相比,抗扰能力强、恢复时间短、转速响应快,证明了提出方案的有效性。