一类非线性系统基于LS-SVM的自适应滑模控制

针对一类具有不确定性和外部扰动的非线性系统,研究了一种基于李雅普诺夫函数和最小二乘支持向量机的自适应滑模控制方案。该方案利用LS-SVM回归的逼近能力设计反馈线性化控制器,并推导出控制器权值参数向量的自适应律。通过滑模控制技术提高系统对外部干扰和逼近误差的鲁棒性。利用李雅普诺夫函数方法证明了整个闭环系统的稳定性。仿真研究验证了所提控制方案的可行性和有效性。     

基于干扰观测器的交流伺服系统滑模控制

为了解决某伺服系统在不确定情况下的精确位置控制问题,设计了一种基于干扰观测器的快速光滑二阶滑模控制方法.为使控制器在被控对象的数学模型不是精确、已知情况下也能使用,采用高阶滑模干扰观测器对参数变化和外部扰动进行补偿.使控制不连续项作用在滑模变量的高阶项上,能较好地削弱抖振,并采用李雅普诺夫理论证明了系统的闭环稳定性.仿真实验表明,和一种自适应模糊小波神经网络滑模控制器相比,所设计的控制器可以实现速度更快、精度更高的位置控制,鲁棒性更好.     

分数阶混沌同步磁阻电机的滑模控制

利用数值方法,计算了分数阶同步磁阻电机系统的最大李雅普诺夫指数,并对其状态值时间序列进行0-1测试,得出其出现混沌运动的最小阶数约为2.01,表明该系统在特定阶数和参数情况下会出现混沌振荡,进而严重影响电机动态性能和稳定性.通过考察控制系统的频率特征,基于无穷状态方法和滑模控制理论设计合理的控制器,借助李雅普诺夫方法,...     

机械臂的滑模控制器设计及仿真实验研究

以多连杆机械臂为研究对象,设计滑模控制器来实现高精度的轨迹跟踪控制。首先建立受到参数不确定和外部扰动影响的多连杆机械臂动态模型;其次依据该受扰模型设计滑模面及相应的基于等效控制的滑模控制器;接着利用李雅普诺夫函数证明系统的稳定性;同时采用饱和函数替代符号函数来抑制抖振现象。为了验证所设计的滑模控制算法的有效性,使用Matlab/Simulink软件搭建机械臂仿真测试平台。利用测试平台实现机械臂在PID控制、滑模控制和基于饱和函数的滑模控制三种控制方法下的轨迹跟踪实验。通过仿真实验教学,可以显著提高学生在机械臂建模和控制器设计方面的能力。     

不确定移动机械臂的反演滑模轨迹跟踪控制

针对一类受复杂不确定影响下的非完整移动机械臂轨迹跟踪问题,建立包含模型误差和外界扰动的不确定动力学模型,提出一种基于反演设计的滑模控制方法。该方法首先采用输入-输出非线性反馈进行系统线性化,建立包含总体不确定性的等价系统;然后,基于李雅普诺夫直接法两步反演设计幂次趋近率滑模控制器,有效抑制系统有界不确定性,减小滑模抖振,保证闭环控制系统渐进收敛,从而实现对参考轨迹的快速精确跟踪。仿真结果表明,该方法跟踪速度快,精度高。     

一种异结构分数阶混沌系统的同步滑模控制器设计

针对分数阶混沌系统异结构的同步问题,基于滑模控制理论和自适应控制理论设计了一个具有较强鲁棒性的分数阶积分滑模面,提出了一种自适应滑模控制器以实现三维分数阶混沌系统的异结构同步.同时,利用所设计的控制器实现了分数阶Liu系统与分数阶Arneodo系统的异结构的滑模控制同步,以及分数阶Chen系统与分数阶Liu系统的异结构混沌系统的滑模控制同步.数值模拟结果表明,所设计的控制器具有较好的有效性和可行性.     

具有死区输入的不确定分数阶混沌系统的同步

针对一类具有死区非线性输入和外部扰动的不确定分数阶混沌系统同步问题,提出一种模糊神经网络结合自适应滑模控制的同步方法.利用模糊神经网络逼近未知的非线性函数,并且对逼近误差采用自适应控制进行补偿,同时构造了一种具有较强鲁棒性的分数阶积分滑模面.应用分数阶Barbalat引理和分数阶稳定性理论,设计自适应模糊神经网络滑模控制器和参数自适应律.数值仿真结果验证了该控制方法的有效性.     

具有外部扰动分数阶不确定性单摆混沌系统的自适应滑模同步

研究了分数阶具有外部扰动和不确定性单摆混沌系统的自适应滑模同步,分别设计了滑模面并证明了滑模面的稳定性与可达性,获得了不确定分数阶单摆系统取得自适应滑模同步的两个充分条件.研究显示:在一定的控制条件下,不确定分数阶单摆混沌系统的主从系统能够取得自适应滑模同步.     

弹性飞翼无人机自适应反步终端滑模姿态控制

针对存在非线性、强耦合、参数不确定性及外部扰动的大展弦比飞翼布局无人机刚/弹耦合动力学模型,提出了基于反步思想的自适应范数型终端滑模姿态控制策略.首先,基于李雅普诺夫稳定理论,利用反步方法设计系统的虚拟控制量和实际控制量.其次,在虚拟控制中,采用自适应范数型滑模消除不确定项和刚/弹耦合项,并在反馈中采用非线性增益提高系统的鲁棒性和动态特性;在实际控制中,引入鲁棒自适应终端滑模项消除不确定项、刚/弹耦合项与扰动的影响,既解决了虚拟量求导的计算膨胀和实际控制量抖振问题,又提高了系统的控制精度和鲁棒性.最后,基于李雅普诺夫理论证明了跟踪误差收敛到任意小邻域.仿真结果表明:该控制方法对模型不确定性、气动弹性及阵风等外扰影响具有鲁棒性,能够实现高精度的姿态跟踪控制.     

一类欠驱动系统的自适应神经滑模控制

针对一类欠驱动系统在系统不确定性和外界干扰条件下的稳定控制问题,文章提出了自适应神经网络滑模控制策略。利用基于径向基函数(RBF)的神经网络在线估计系统的不确定量,采用李雅普诺夫方法设计自适应算法在线调整神经网络的参数;同时,利用带自适应算法的神经网络调节滑模控制的增益来消除滑模控制中的输入抖振现象;并通过李雅普诺夫定理论证了系统的稳定性。与传统滑模控制策略的仿真结果对比证明了系统是全局渐进稳定的,且控制器具有很好的适应性和鲁棒性。     

不确定分数阶同步发电机混沌系统的滑模自适应控制及参数辨识

考虑了一种带有周期性负荷扰动和电磁功率扰动的同步发电机系统模型.基于分数阶稳定性原理,对分数阶系统的动力学特性做了仿真分析.针对系统内部参数和扰动幅值的不确定,利用径向基函数神经网络的万能逼近特性改进滑模控制方法,设计了一种基于径向基函数的自适应滑模控制器,实现参数辨识,使系统输出能渐近跟踪目标轨迹,进而抑制分数阶系统混沌振荡.研究表明,该方法控制时间短、逼近误差小,而且有效地消除了抖振,具有实时控制、鲁棒性高等特点.     

分数阶Sprott-F不确定混沌系统的适应滑模同步

研究分数阶具有不确定项和外部扰动Sprott-F混沌系统适应滑模同步, 通过构造合适的分数阶滑模面和控制律及适应规则, 得到分数阶Sprott-F不确定混沌系统取得适应滑模同步的2个充分条件. 结果表明, 分数阶Sprott-F不确定混沌系统在一定的假设条件下可取得适应滑模同步.     

分数阶不确定超混沌Bao系统滑模同步的两种方法

研究分数阶不确定超混沌Bao系统滑模同步的两种方法,设计分数阶控制器与滑模函数,获得分数阶不确定超混沌Bao系统滑模同步的两个充分条件.研究表明:在设计适当的滑模面与控制律下,不确定分数阶超混沌Bao系统可取得滑模同步.     

一类分数阶混沌系统的自适应滑模同步

针对一类含有扰动的分数阶混沌系统的同步问题,考虑系统所受干扰界未知和非线性环节Lipschitz常数难以计算等情况,构建了一种鲁棒性较强的分数阶积分滑模面,并且基于分数阶Lyapunov稳定性理论设计了自适应滑模控制器和未知参数自适应律.数值仿真结果验证了该控制方法是有效的,能够实现分数阶混沌系统的渐近同步.     

一类新型不确定分数阶混沌系统的滑模同步

基于滑模同步方法研究了一类新型分数阶不确定混沌系统的同步问题,利用分数阶微积分给出了一类不确定分数阶和整数阶混沌系统取得滑模同步的充分性条件.研究表明:设计适当的控制器及滑模面下,不确定分数阶混沌系统取得滑模同步.     

不确定整数阶和分数阶R?ssler混沌系统的自适应滑模同步

提出不确定整数阶和分数阶R?ssler混沌系统的自适应滑模同步方法,构造新型的非奇异终端滑模面,设计鲁棒滑模控制律,使具有模型不确定性和外部扰动的R?ssler混沌系统同步.从理论上证明整数阶和分数阶误差系统具有稳定性.数值仿真结果表明所提方法是有效的.     

基于滑模控制的不确定分数阶Duffling混沌系统的有限时间同步

基于分数阶微积分和Lyapunov稳定性理论,采用终端滑模控制方法研究不确定分数阶Duffling系统的有限时间混沌同步问题,通过设计分数阶滑模面和控制器得到主从系统取得滑模同步的充分条件.仿真实例验证了该设计方案下混沌系统同步的可行性和有效性.     

滑模控制的多混沌系统组合函数投影同步

将函数投影同步和组合同步方法相结合,研究了两个混沌驱动系统和多个混沌响应系统之间的组合函数投影同步问题。基于李雅普诺夫稳定性定理和滑模控制方法,设计了相应的滑模面和控制器,通过设计切换面和控制律,使误差系统的运动轨迹沿滑模面滑动并最终趋于稳定。该组合同步方式中,混沌驱动系统和混沌响应系统可以扩展为3个或者多个混沌系统,同步方式具有一定的通用性。控制器的设计考虑了外部干扰和抖振的影响,具有一定的鲁棒性。数值仿真结果表明:驱动系统与响应系统按照函数比例因子m(t)实现同步,同步误差e收敛于0,验证了该设计方法的可行性和正确性。     

观测器补偿的永磁同步电机电流环多变量滑模控制

永磁同步电机电流环具有强耦合特性,提出了一种基于观测器补偿的多变量滑模电流环控制策略。该方法建立了一个含有不确定量的电流环控制模型,提出一种多变量滑模控制实现永磁同步电机的d-q轴电流解耦控制,可获得很好的电流响应性能;针对电机系统的参数摄动、负载扰动等因素,设计一种降阶观测器实现速度扰动补偿方法。同时,构造李雅普诺夫函数从理论上分析了系统稳定性的条件。经过永磁同步电机实验平台验证,与常规PI控制策略相比,本文所提出的方法获得更快的电机调速能力,更高的调速稳态精度,同时d-q轴电流响应过渡过程更短且精度更高。     

基于E类功放的电磁感应式电能传输系统滑模控制

针对电磁感应式电能传输系统中耦合器的传输气隙易受外部扰动问题,提出了一种能实现系统稳压的滑模控制。在考虑系统数学状态模型的基础上,利用李雅普诺夫稳定性理论对系统进行了稳定性分析和证明,并给出了滑模参数的确定方法。然后,利用有限元分析技术对不同传输气隙下耦合器模型的参数进行了分析计算。最后,建立了基于E类功放的电磁感应式电能传输稳压系统仿真模型,进行了气隙扰动下的仿真,结果证明了系统在滑模控制下具有良好的稳定性。