摘要:

针对参数摄动下欠驱动无人水下航行器(UUV)水平面轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于积分滑模的轨迹跟踪控制方法.该方法利用航行器的运动特性建立轨迹跟踪误差方程,结合反步法和积分滑模控制方法,分别设计了1阶积分滑模纵向速度控制器和偏航角速度控制器,实现了参数摄动下水平面轨迹跟踪并证明了系统的稳定性.仿真结果表明,所提出的轨迹跟踪控制方法可以有效地完成轨迹跟踪任务并且对参数摄动具有很强的鲁棒性.

摘要:

自适应积分滑模控制可以在线实时估计不确定系统的边界值,削弱滑模控制的抖振,减小稳态误差.但由于自适应律是非减函数,在进入滑模态以后,系统如果再次受到干扰,那么自适应项将在原有基础上增加,而不会随着干扰的消除而递减.针对该缺点,文中提出一种改进的自适应律,有效地解决了自适应律为非减函数带来的控制量高频切换造成的抖振.仿真结果证明,该方法是正确有效的.

摘要:

为研究永磁同步电机(PMSM)在无速度传感器工况下的速度跟踪估计,根据PMSM的工作原理,建立了内埋式PMSM的数学模型.利用积分滑模鲁棒性强的优点,提出了在积分滑模控制条件下采用旋转高频电压注入法对电机转速估计的无速度传感器控制方案,并分析了电机在高低速运行时的特点.仿真结果表明,采用高频注入法的积分滑模控制系统在高、低速工况下运行时稳定可靠,并具有较好的鲁棒性,能够实现速度跟踪估计.

摘要:

针对高超声速飞行器纵向模型存在外界干扰和模型参数不确定性情形下的有限时间跟踪问题进行了研究分析.针对外界干扰上界已知,基于快速积分滑模理论,设计了有限时间快速积分滑模控制器.当外界干扰上界未知时,结合具有低通滤波器性能的自适应算法,通过引入辅助系统设计了实际有限时间自适应快速积分滑模控制器,能够处理输入饱和问题.对所设计的两个控制器利用李雅普诺夫理论给出了严格理论证明,得到整个闭环系统分别为有限时间稳定的、实际有限时间稳定的,并能够保证系统其它状态变量在较短的时间内趋于稳态值.对不同类型参考信号进行了数字仿真,进一步验证了所设计两个控制器的有效性和鲁棒性.

摘要:

针对一类非线性大滞后系统,基于伪偏导数概念的动态线性化非线性系统模型,利用离散时间预测器技术,实现了系统原始表达式中滞后环节的隐性表达,并结合离散积分滑模控制(discrete integral sliding mode control,DISMC)方法,提出了一种新的无模型自适应离散积分滑模控制(model-free adaptive discrete integral sliding mode control,MFA–DISMC)方案.该方法的主要特点是控制器设计仅取决于被控对象的输入和输出测量数据.通过理论分析证明了算法的稳定性,仿真研究表明,相比于无模型自适应控制(model-free adaptive control,MFAC)、Smith预估控制、改进的MFAC控制以及比例–积分–微分(proportional-integral-derivative,PID)控制方法,本文方法具有更快的响应速度和更强的鲁棒性.最后,通过双容水箱液位控制系统的实验研究,验证了所提出方法的有效性.

摘要:

针对一类不确定非线性SISO系统,结合系统有限时间稳定理论与积分滑模控制理论,提出了一种新的高阶滑模控制器设计方法,改善了现有高阶滑模控制中存在的缺陷.积分滑模保证了系统初始时刻就具有抗扰能力,同时采用有限时间稳定观测器实现了高阶滑模的输出反馈控制.仿真结果表明该控制器可使系统在有限时间内收敛,并有效地减小了系统抖振.

摘要:

以滑模控制理论为基础,研究两个相同的Lurie系统间的无源滞后同步问题,提出了一种新的积分滑模控制并设计了相应的滑模曲面和具有无源性的滑模控制律.确保误差系统能在有限时间内进入特定的滑模曲面并最终到达平衡点.最后通过两个数值仿真实例验证了该方法的有效性.

摘要:

滑模控制是一种基于状态空间的非线性控制方法,传统的滑模控制器,需了解所有状态的参考值,另外当跟踪信号为阶跃信号时会产生稳态误差,影响了控制器的性能.文中针对以上问题,采用了积分滑模控制器,对于逆变器系统中的参数变化敏感性较低,具有较强的鲁棒性,当系统参数突变时,系统过渡时间短、暂态性能好、稳态精度高,能实现对参考电压的快速准确跟踪.

摘要:

为了提高对称六相永磁同步电机对参数变化和负载扰动的鲁棒性,在积分滑模面的基础上,提出一种基于积分滑模控制算法的对称六相永磁同步电机调速系统.通过Lyapunov定理证明了积分滑模控制器的稳定性,并进一步分析了控制器的性能.仿真结果表明:相比于PI控制算法,所提算法具有更好的抗干扰能力和稳定性.

摘要:

为提高智能车辆弯道换道的安全性能,对其换道轨迹跟踪控制进行了研究.考虑到纵向速度、横向速度及横摆角速度对换道过程的影响,建立了非完整约束条件下车辆的运动学和动力学模型.基于积分反演方法设计了外环车辆位姿控制器,将换道轨迹跟踪问题转换为在任意初始误差下跟踪参考位姿问题,基于非线性积分滑模控制方法设计了内环的动力学控制器,实现了对车辆运行速度的跟踪,分析了该控制系统的稳定性和收敛性.仿真结果表明,所建立的控制系统可保证跟踪误差全局一致有界收敛,具有较快的收敛性和对时变参数不确定性的鲁棒性.