永磁同步电机的模糊滑模控制

为了实现高性能永磁同步电动机伺服系统快速而精确的位置跟踪控制,在滑模控制策略中引入模糊控制算法,设计了基于模糊规则的滑模控制器。通过理论分析和控制仿真,证实了模糊滑模控制很好地解决了抖振问题,对参数变化和负载扰动具有较强的鲁棒性,永磁同步电机可获得优良的位置跟踪效果。     

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%。     

激光雷达中扫描振镜控制研究

针对激光雷达系统中扫描振镜周期性运动控制及滑模变结构控制算法存在抖振现象,提出了基于模糊滑模变结构算法扫描振镜控制方案。建立了激光雷达系统扫描振镜数学模型,在MATLAB/Simulink中针对扫描振镜PSD数据进行了模糊PID、滑模变结构控制和模糊滑模变结构控制仿真,并在原理样机中进行模糊滑模变结构控制测试。实验结果表明,扫描振镜应用模糊滑模变结构控制算法能有效抑制抖振现象,并有良好的动、静态特性,抗干扰能力提升。     

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。     

基于FPGA的开关电源模糊滑模控制器研究

设计了一种将模糊控制和传统滑模变结构控制相结合的模糊滑模变结构控制器。该控制器简化了模糊控制器的输入,同时柔化了控制信号,减轻了一般滑模变结构控制的抖振现象。仿真结果表明,所设计的模糊滑模变结构控制器与一般滑模变结构控制器相比,具有更好的控制效果、鲁棒性和动态性能,有效降低了抖振。利用现场可编程门阵列(FPGA)实现了所研究的数字控制器,并对高频开关电源样机进行了有效控制,证明了所提方法的有效性。     

不确定参数电动舵机滑模变结构控制

针对电动舵机系统要求在有限时间内无误差跟踪目标的问题,研究了Terminal滑模控制方法.针对常规Terminal滑模控制需要知道不确性的上界且容易产生高频抖振的问题,采用模糊技术对电动舵机的不确定性进行估计,并将其与常规Terminal滑模控制结合起来,提出了模糊Ter-minal滑模控制技术.建立了电动舵机的模糊Terminal滑模控制系统结构,给出了控制器的设计方法.实验与仿真结果表明,与常规Terminal滑模控制器相比,模糊Terminal滑模控制器能有效降低抖振,改善了控制器的动态品质.     

基于全局趋近律滑模的感应电机控制方法

为了提高感应电机控制系统的鲁棒性和响应能力,提出了一种基于全局模糊指数趋近律滑模的感应电机控制方法,研究了在感应电机矢量控制系统中,针对滑模控制中控制量的求取需整定多个参数带来的复杂性问题,以及传统滑模变结构控制中到达模态不具有鲁棒性的缺点,结合趋近律法设计了一种基于全局模糊指数趋近律的滑模控制方法,分析了控制器的设计方法,并对所设计的系统进行了仿真分析和实验研究。仿真和实验结果表明,基于全局模糊指数趋近律的滑模控制方法具有良好的动态性能且动态过程中有较小的超调,并且系统对于负载扰动具有较强的鲁棒性。     

坦克炮控伺服系统的模糊滑模变结构控制

针对坦克炮控伺服系统这一类非线性和不确定性的复杂控制对象,提出一种模糊滑模控制方法.该方法将滑模控制与模糊逻辑相结合,采用滑模开关函数作为输入组成模糊逻辑推理器,它的输出用以在线调整模糊控制器的输出增益,解决了直线伺服系统跟踪性能和鲁棒性能之间的矛盾.从理论上证明了滑动平面的稳定性,并且通过仿真验证了该结果.仿真结果表明该设计方法大大优于经典设计,为炮控伺服系统实际设计提供了一种可行的新方法.     

新型三相三线制模糊滑模控制并联有源滤波器设计

针对三相三线制电路中的谐波补偿问题,采用模糊滑模控制方法设计了一种新型并联有源滤波器,成功降低了三相电路中电源电流的谐波电流含量。谐波电流检测方法采用p-q谐波电流检测方法,能快速、准确地检测出负载电流中的谐波分量。直流侧电压采用PI控制方法实现稳定控制。参考电流跟踪控制采用所设计的模糊滑模控制方法实现。Simulink仿真结果显示,与传统的滞环比较控制方法相比,所设计的新型模糊滑模控制方法能够有效地降低跟踪误差,提高有源滤波器的谐波补偿效果。     

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。     

坦克炮控系统自适应模糊滑模控制方法

针对坦克炮控系统这一类非线性和不确定性的复杂对象控制问题,提出一种自适应模糊滑模控制方法.采用滑模控制与模糊逻辑相结合的方法,滑模开关函数的绝对值作为输入组成一维模糊逻辑推理器,它的输出用以在线调整一维模糊控制器的输出增益,依据Lyapunov稳定定理获得最终的控制量.系统中的滑模控制器保证了系统的快速跟踪性能;而模糊控制器抑制了闭环系统的各种扰动,在不牺牲系统鲁棒性的同时达到削弱抖振的目的.从理论上证明了系统的稳定性,并且通过仿真验证了该结果.仿真结果表明,该设计方法大大优于经典设计,而且结构简单,易于设计,为炮控系统实际设计提供了一种可行的方法.     

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。     

一类四阶非线性系统的滑模模糊控制

针对一类非线性系统的稳定控制问题，提出了带有模糊状态观测器滑模模糊控制器的设计方法。对二阶非线性系统设计滑模模糊控制器，以滑模面作为模糊控制器的输入设计模糊控制规则；研究四阶非线性系统，将它分解成两个二阶子系统，设计两个子系统各自的滑模面；然后将一个子系统的控制目标嵌入到另一个子系统的控制目标中，用一个控制量使两个子系统同时向各自的滑模面趋近，使该四阶系统稳定。倒立摆的仿真结果表明，这种滑模模糊控制器对于参数变化和初始条件具有很强的鲁棒性。     

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。     

自适应模糊滑模控制在伺服电动机系统中的应用

设计了一种带积分滑模面的自适应模糊滑模控制系统,并将其应用于伺服电动机的位置和速度控制系统中.自适应模糊滑模控制系统是由模糊控制和hitting控制组成的,在模糊控制设计中,用模糊控制器来模拟反馈线性化控制律;在hitting控制设计中,用hitting控制器来补偿反馈线性化控制律和模糊控制器之间的误差.调节算法是从Lyapunov稳定性理论得到的,从而可以保证系统的稳定性.而且为缓解对近似误差界的需要,提出了一种误差估计机制来实时观测近似误差界.仿真结果证明了所设计的系统可以得到令人满意的跟踪性能,而且对参数变化和外部负载扰动具有鲁棒性.     

基于模糊滑模控制理论的SSSC控制器的研究

提出了一种静止同步串联补偿器(Static Synchronous Series Compensator,SSSC)的模糊滑模控制器设计方法,控制目标是阻尼系统功率振荡。建立装有SSSC的单机系统数学模型,采用状态反馈精确线性化方法,将非线性的数学模型转化成线性的形式,运用分散滑模控制理论和模糊控制理论进行SSSC模糊滑模控制器的设计。对含有SSSC的单机无穷大系统进行三相短路故障仿真,仿真结果表明本文设计的模糊滑模控制器能快速有效地阻尼系统功率振荡。     

3-RRRT并联机器人鲁棒自适应模糊滑模控制

针对3-RRRT型搬运并联机器人提出了一种直接自适应模糊滑模控制方法.根据机器人的系统动力学模型特点,基于Lyapunov函数的综合设计方法和滑模控制理论,利用模糊逻辑系统与自适应技术相结合,提出了一种控制律,然后进行了系统控制仿真实验.结果表明,采用这种直接自适应模糊滑模控制方法的3-RRRT型并联机器人在周期干扰状况下达到了较高的轨迹控制精度,其闭环系统具有较强的自适应性和鲁棒稳定性.     

模糊滑模控制的一种新方法

模糊滑模控制是非线性控制的一个重要方法。它消除了滑模控制的抖动,但同时带来新的问题——静差。而且控制器在控制切换时动态性能与滑平面的选择有很大关系。由于以上问题的存在,基于模糊逻辑系统,用模糊控制器来逼近滑模控制律,同时为了保证逼近精度和模糊控制系统的稳定性,在设计中加入模糊监督控制器。再基于遗传算法对滑平面的特征常数λ寻优,目标函数是系统的误差和表征系统稳定性的一个新变量。这种方法减小了系统的稳态误差,加快了系统的响应速度。仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于模糊滑模控制的三相PWM整流器仿真

普通的三相PWM整流滑模变结构控制由于滑动模态具有不变性,所以其对系统参数的扰动不敏感,因此到达滑模面后鲁棒性较高,但是其到达滑模面之前是不具有鲁棒性的,并且滑模变结构自身的抖振无法消除.分析了基于趋近律的滑模变结构,并结合模糊控制与滑模变结构,提出了一种基于模糊趋近律的滑模变结构的控制算法,利用调节外环上的滑模趋近律,通过控制趋近速度有效缩短了到达滑模面的时间,并减小了滑模面上的抖振,并且通过Matlab仿真将提出的算法与未采用模糊趋近律的滑模控制和PI控制比较,实验证明采用该方法的PWM系统能够运行单位功率因数且输入电流电压正弦,并且具有很强的抗干扰性和静动态性能.     

一种新型的感应电机模糊滑模转矩控制器

提出了一种新的感应电机模糊滑模转矩控制方法.该方法采用联合滑模观测和滑模控制的思想进行鲁棒方案的设计,变结构滑模控制提高了感应电机驱动器的鲁棒性,而模糊逻辑降低了转矩、定子电流、转子磁链的纹波波动,提高了驱动系统的稳态性能.计算机仿真结果表明,该控制方案拥有非常良好的动态特性、高精度的转矩跟踪能力、较强的鲁棒性和很好的抗外部负载扰动的能力.