直流伺服系统离散变结构控制设计

研究离散变结构控制理论及其在直流伺服系统中的应用问题。对传统离散趋近律方法稳态振振的原因进行分析，提出一种对传统离散趋近律施加一约束条件的方法。理论分析及仿真研究结果表明，该方法可以有效减弱抖振强度，提高系统的稳态精度。利用该方法设计的离散变结构控制器能够使伺服系统快速、准确地跟踪给定信号，并对参数摄动和外部干扰具有很强的鲁棒性。     

变结构控制理论中抖振问题的研究

介绍了变结构控制的基本原理,分析了变结构控制系统可能引起抖振的原因,并在此基础上讨论了目前几种具有代表性的削弱抖振的途径。最后,提出了一种新型的基于模糊控制的减抖方法。     

变结构控制理论中抖振问题的研究

介绍了变结构控制的基本原理 ,分析了变结构控制系统可能引起抖振的原因 ,并在此基础上讨论了目前几种具有代表性的削弱抖振的途径。最后 ,提出了一种新型的基于模糊控制的减抖方法。     

变结构控制系统的抖振问题

变结构控制对系统参数的变化和外部干扰具有理论上的完全鲁棒性,然而,实际系统中在滑模面上的抖振问题却是其工程应用的主要障碍。研究了变结构控制的基本原理和产生抖振的原因,总结出了多种削弱抖振的方法。指出组合控制方法得益于先进控制理论和应用技术的发展,是处理抖振问题的发展方向。     

柔性机械臂末端位置的滑模变结构控制

用拉格朗日结合假设模态法推出了单连杆柔性机械臂的动力学模型并转化成适于控制系统综合的状态空间表达式,然后用滑模可达条件推出了柔性机械臂末端位置的变结构控制律,最后了仿真研究。     

直流伺服系统变趋近律滑模变结构控制器的设计

根据对直流伺服系统的要求及其被控对象的参数时变性,提出了一种变趋近律滑模变结构控制设计方法,设计了直流伺服变结构控制器。理论分析及仿真研究结果表明,该变结构控制器能使系统具有良好的鲁棒性和快速性,同时在滑动模态上的抖动明显减小。     

基于新型趋近率的永磁同步电机滑模变结构控制

将一种新的变指数趋近律滑模变结构控制策略用于永磁同步电机直接转矩控制中,解决了传统直接转矩控制中存在的磁链和转矩脉动大、逆变器开关不恒定、转矩脉动造成的高频噪声等问题。该趋近律可解决滑模控制中的抖振问题。仿真结果表明该方案对系统参数不确定、外部扰动和噪声具有强鲁棒性,系统的动态、静态品质优良,改善了转矩和磁链的脉动大的问题。滑模变结构的抖振也得到了明显抑制。     

直流伺服系统离散变结构控制设计

研究离散变结构控制理论及其在直流伺服系统中的应用问题.对传统离散趋近律方法稳态振振的原因进行分析,提出一种对传统离散趋近律施加一约束条件的方法.理论分析及仿真研究结果表明,该方法可以有效减弱抖振强度,提高系统的稳态精度.利用该方法设计的离散变结构控制器能够使伺服系统快速、准确地跟踪给定信号,并对参数摄动和外部干扰具有很强的鲁棒性.     

基于新型趋近律的永磁同步电动机滑模变结构控制

将一种新的变指数趋近律滑模变结构控制策略用于永磁同步电机直接转矩控制中,解决了传统直接转矩控制中存在的磁链和转矩脉动大、逆变器开关不恒定、转矩脉动造成的高频噪声等问题.该趋近律可解决滑模控制中的抖振问题.仿真结果表明该方案对系统参数不确定、外部扰动和噪声具有强鲁棒性,系统的动态、静态品质优良,改善了转矩和磁链的脉动大的问题.滑模变结构的抖振也得到了明显抑制.     

永磁同步电机滑模变结构调速系统动态品质控制

为了提高永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)调速系统的动态品质,提出了一种新型指数趋近律,与常规指数趋近律不同,该趋近律将趋近速度与系统状态量的变化相关联,克服了常规指数趋近律的缺点,有效抑制了滑模的固有抖振问题,并增大了趋近速度.将该趋近律应用于永磁同步电动机调速系统,设计了基于新型指数趋近律的滑模变结构速度控制器,以取代传统PI 调节器.仿真和实验结果表明,该速度控制器能够有效地提高系统的静态、动态特性与鲁棒性.     

基于LS-SVM和滑模变结构的无刷直流电动机混合控制

针对一类不确定离散时间系统,通过分析趋近律中参数对系统到达稳定状态的影响,结合LS-SVM的建模优势,提出了一种基于LS-SVM趋近律的全局滑模变结构控制方法。分别用两个LS-SVM模型自适应调整趋近律中的参数 和 ,克服了常规变结构控制方法中需要预先设定趋近律中参数的限制。通过在无刷直流电机(BLDC)位置伺服系统变结构控制中的应用,结果表明该方案使系统一开始就处于滑平面上,消除了系统抖振,而且具有良好的跟踪能力和较强的鲁棒性。     

全滑模变结构控制系统

提出了一类具有全程滑动模态的变结构控制系统，使系统在响应的全过程都具有鲁棒性，克服了传统的变结构控制中到达模态不具有鲁棒性的缺点，提供了非线性系统切换函数设计的一种有效方法。文中给出了详细设计步骤，并对倒立摆模型设计了全滑模控制器，仿真结果验证了其有效性。     

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。     

同步发电机混沌振荡的模糊滑模变结构控制

为消除周期性扰动下同步发电机中的混沌振荡,使系统输出跟踪给定信号,采用模糊滑模变结构控制方法,设计混沌控制器.采用指数趋近律方法,设计切换控制律,使系统能克服扰动影响,快速到达切换面;在滑动模态,采用模糊控制规则,抑制控制中的高频抖振.仿真结果显示:加入传统滑模变结构控制器后,大约需要12.5 s,系统跟踪上给定信号,在渐近跟踪过程中,控制中出现高频振荡;加入模糊滑模变结构控制器后,在1 s内,系统跟踪上给定信号,在渐近跟踪过程中,控制中无振荡现象.     

基于变结构滑模控制的磨砂机自适应控制律

为了提高磨砂机在溶剂和水基油墨分散研磨中的控制性能,提出基于变结构滑模控制的磨砂机在溶剂和水基油墨分散研磨中的优化控制方法,构建溶剂和水基油墨分散研磨中磨砂机优化控制约束参量模型,以磨砂机比例压力阀流入容器的溶剂和水基油墨的流量为基准量进行多模控制,建立水基油墨输出压力与控制信号的比例关系模型,采用三阶非线性系统进行溶剂和水基油墨分散研磨中的磨砂机控制,结合模糊神经网络和变结构滑模控制方法实现控制律的改进设计。仿真结果表明,采用该方法进行磨砂机在溶剂和水基油墨分散研磨控制的稳定性较好,溶剂和水基油墨分散研磨的自适应控制能力较强。     

高超声速飞行器RBF神经网络滑模变结构控制

针对高超声速飞行器高度非线性及强耦合的特点,提出了一种基于RBF神经网络调参的滑模变结构控制器。滑模变结构控制器能够使高超声速飞行器稳定飞行,但在系统状态到达滑模面后会产生剧烈的抖振现象,不利于工程应用。RBF神经网络在一定条件下可以任意精度逼近非线性函数,且具有较强的自学习、自适应和自组织能力。将RBF神经网络与滑模变结构控制相结合,一定程度上能够消除滑模控制的抖振问题。在高超声速飞行器的巡航状态下,分别加入高度阶跃指令和速度阶跃指令进行了仿真。仿真结果表明,所设计的RBF神经网络滑模变结构控制器使高超声速飞行器在保证快速性、鲁棒性和抗干扰性的同时,克服了执行机构的抖振问题。     

永磁同步电机变指数趋近律滑模控制

为取得系统对负载和参数扰动的高稳定性,同时避免滑模控制(SMC)具有的抖振现象,将一种新的滑模变结构控制策略应用于永磁同步电机(PMSM)驱动系统中。采用最大转矩电流比(MTPA)控制分配定子d、q轴电流,并将它们与转矩的关系拟合为低阶多项式,有效地提高了该方法的工程实用性;阐述了在系统存在性条件下改进的变指数趋近律控制策略,通过恰当地选取积分滑模面和切换增益,并将控制律连续化,有效地削弱了滑模控制方法的抖振问题。仿真与实验结果表明,该方法可以有效抑制系统抖振,改善系统鲁棒性,同时具有良好的动、静态性能。     

离散变结构控制系统的广义变速趋近律

为了研究离散变速趋近律的稳定参数区域,依据离散变速趋近律滑模的特点,得出了离散变速趋近律渐近稳定的充分条件,依照此条件获得了变速趋近律各个参数的具体范围,进而提出了广义离散变速趋近律的概念,同时也给出了其保证系统稳定的参数范围,设计了两个离散系统的广义变速趋近律的控制方案。仿真结果表明,得出的参数范围能保证系统渐近稳定。     

提高APF谐波补偿能力的全局快速Terminal滑模控制

谐波补偿环节的谐波电流跟踪控制是衡量有源电力滤波器(APF)性能优劣的关键因素之一。针对常规滑模控制中,无论如何调整线性滑模面参数都无法使得跟踪误差在有限时间内收敛到零的问题,提出了电流环基于全局快速Terminal滑模的谐波电流跟踪控制策略。该方法在线性滑模面的基础上引入非线性函数,弥补了常规滑模控制只能实现状态渐进收敛的缺点,在提高滑模控制瞬态性能的同时,消除了切换项,从本质上削弱了抖振。在不改变谐波检测环节的条件下,对APF进行稳态和暂态性能测试,将文中提出的全局快速Terminal滑模控制与常规指数趋近律的滑模控制对比,验证了文中控制策略的正确性和有效性。