检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2022年第4期37卷 861-869页

作者：魏惠芳王丽梅沈阳工业大学电气工程学院沈阳110870

针对永磁直线同步电机(PMLSM)在跟踪不同参考轨迹运动时,易受参数变化、外部扰动以及摩擦力等不确定因素影响而降低伺服性能的问题,提出一种基于自适应模糊神经网络时变滑模控制器(AFNNTSMC)的精密位置跟踪方法。首先,在PMLSM数学模型... 详细信息

针对永磁直线同步电机(PMLSM)在跟踪不同参考轨迹运动时,易受参数变化、外部扰动以及摩擦力等不确定因素影响而降低伺服性能的问题,提出一种基于自适应模糊神经网络时变滑模控制器(AFNNTSMC)的精密位置跟踪方法。首先,在PMLSM数学模型的基础上,将时变滑模面引入到传统滑模控制器(SMC)中设计时变滑模控制器(TSMC)。通过调整时变滑模面的斜率,可以在保证鲁棒性的前提下,有效缩短系统状态到达滑动模态的时间,提高系统的响应速度。其次,由于TSMC中斜率值较难获得,因此将其与模糊神经网络相结合设计AFNNTSMC方法。通过采用Lyapounov函数设计自适应律,对时变滑模面的斜率值实时估计并在线调整,保证系统达到最佳伺服性能。最后,在参数变化和外部扰动两种实验条件下,验证所提方法的有效性。实验结果表明,AFNNTSMC可以有效提高系统的响应速度和位置跟踪精度,对不确定性因素具有较强的鲁棒性。

关键词：永磁直线同步电机时变滑模控制自适应模糊神经网络鲁棒性

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基于自适应扰动补偿的多电机时变滑模控制

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控制工程 2013年第S1期20卷 218-222,227页

作者：徐攀徐为民谭莹莹李众峰上海海事大学航运技术与控制工程交通行业重点实验室上海201306

针对多电机同步协调控制中存在的不确定性扰动问题,提出了一种将时变滑模控制和自适应补偿相结合的多电机同步协调控制的新方法。该方法利用时变滑模技术实现了控制器在滑模趋近阶段的鲁棒性控制,另外,采用自适应补偿的方法抑制了多电... 详细信息

针对多电机同步协调控制中存在的不确定性扰动问题,提出了一种将时变滑模控制和自适应补偿相结合的多电机同步协调控制的新方法。该方法利用时变滑模技术实现了控制器在滑模趋近阶段的鲁棒性控制,另外,采用自适应补偿的方法抑制了多电机系统存在的不确定扰动,并有效地减小了切换函数的增益值,同时,在切换函数设计中采用了指数趋近技术,显著地降低了滑膜控制器的抖振现象。然后,利用李雅普诺夫函数证明了该控制器全局稳定性和收敛性。最后,仿真结果表明该方法能够实现对多电机的同步协调控制,并在不确定性扰动存在的情况下保证较好的稳态特性和动态特性,满足较高的同步要求。

关键词：同步控制时变滑模控制自适应扰动补偿相邻交叉耦合 LuGre摩擦力模型多电机

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充液挠性航天器时变滑模控制及振动抑制

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动力学与控制学报 2024年第7期22卷 19-28页

作者：时浩翔宋晓娟内蒙古工业大学机械工程学院呼和浩特010051 内蒙古自治区特种服役智能机器人重点实验室呼和浩特010051

针对存在外界未知干扰、参数不确定问题的刚-液-柔多体耦合航天器姿态控制进行了研究.将液体燃料的晃动等效为球摆模型,挠性附件假设为欧拉-伯努利梁,建立了多体耦合航天器动力学方程.首先,设计了积分滑模干扰观测器,使其能够在有限的... 详细信息

针对存在外界未知干扰、参数不确定问题的刚-液-柔多体耦合航天器姿态控制进行了研究.将液体燃料的晃动等效为球摆模型,挠性附件假设为欧拉-伯努利梁,建立了多体耦合航天器动力学方程.首先,设计了积分滑模干扰观测器,使其能够在有限的时间范围内对控制系统的集总扰动实现准确估计;其次,以此干扰观测器为基础,设计了一种时变滑模控制方法,该控制运用双曲正切函数;最后,结合光滑整形技术,设计出零振动指令光滑器,从而抑制液体晃动和挠性附件振动.数值仿真结果表明:本文所设计的控制方案具有可行性和有效性,多模态充液挠性航天器在姿态机动过程中所引起的残余振动可以得到有效抑制.

关键词：刚-液-柔耦合航天器姿态机动干扰观测器时变滑模控制命令光滑器

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双线性开关网络的时变滑模控制方法及其在硬开关变换器中的应用

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电机与控制学报 2001年第2期5卷 121-124,136页

作者：周宇飞丘水生华南理工大学电信系广东广州510640

通过在滑模面的设计中引入参数的变化，可得到双线性开关网络时变滑模控制的通用综合方法。对一大类双线性开关网络──硬开关变换器进行了设计及分析举例，并对Ｂｏｏｓｔ变换器的启动特性及瞬态响应特性作了具体仿真和结果分析。

关键词：双线性开关网络硬开关变换器时变滑模控制电路仿真

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压电陶瓷执行器多模时变滑模逆补偿控制

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电机与控制学报 2012年第1期16卷 92-96,103页

作者：赖志林刘向东陈振任宪仁北京理工大学自动化学院北京100081

针对压电陶瓷执行器的迟滞问题,设计多模时变滑模逆补偿控制器对压电陶瓷执行器进行控制。首先,利用Preisach逆模型对迟滞进行串级补偿。然后,针对补偿后的压电陶瓷执行器,设计滑模变结构控制。为了消除滑模控制的到达过程,采用带指数... 详细信息

针对压电陶瓷执行器的迟滞问题,设计多模时变滑模逆补偿控制器对压电陶瓷执行器进行控制。首先,利用Preisach逆模型对迟滞进行串级补偿。然后,针对补偿后的压电陶瓷执行器,设计滑模变结构控制。为了消除滑模控制的到达过程,采用带指数项的滑模面。为了消除系统的静态误差,同时也减小超调,设计一个普通时变滑模面和一个带积分项的时变滑模面,采用多模控制的思想对所设计的两个滑模控制进行切换。并且通过模糊控制方法确定两个滑模控制器的切换时刻。另外,用滑模面代替切换函数有效地消除了抖振。实验结果表明,所采用的多模时变滑模逆补偿控制,消除了滑模控制的达到阶段和抖振,两个滑模控制平滑切换,克服了压电陶瓷执行器的迟滞非线性,提高了控制精确度,跟踪的平均绝对误差为0.0135μm。

关键词：压电陶瓷执行器迟滞时变滑模控制多模控制逆补偿

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直驱XY平台自适应超螺旋时变滑模精密轮廓跟踪控制

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中国电机工程学报 2024年

作者：金鸿雁雷滋稼马阔沈阳工业大学电气工程学院

为提高精密直驱XY平台在进行复杂轨迹加工过程中的轮廓精度，本文提出一种基于降阶扰动观测器（reduce-order disturbance observer， RODOB）的自适应超螺旋时变滑模控制（adaptive super-twisting time-varying sliding mode control... 详细信息

为提高精密直驱XY平台在进行复杂轨迹加工过程中的轮廓精度，本文提出一种基于降阶扰动观测器（reduce-order disturbance observer， RODOB）的自适应超螺旋时变滑模控制（adaptive super-twisting time-varying sliding mode control， ASTSMC）的轮廓跟踪方案。首先，建立包含不确定性因素的直驱XY平台的动力学模型和轮廓误差模型，为直驱XY平台的控制提供模型基础。其次，针对系统中参数变化和负载扰动等因素，设计具有强鲁棒性的ASTSMC轮廓跟踪方法。ASTSMC中采用非线性时变滑模面替代传统线性滑模面，同时引入自适应超螺旋控制律作为系统的切换控制律，可以显著削弱抖振并提高系统的响应速度。由于ASTSMC控制律中的总不确定性上界值在选取过程中容易被高估而使抖振过大，因此设计RODOB对其进行估计并前馈补偿到控制律中，从而进一步增强系统的鲁棒性。最后，使直驱XY平台在空载、负载扰动以及参数变化等条件下跟踪不同的位置参考轨迹，并进行实验性能对比。结果表明，所提出方法能够增强系统鲁棒性，满足高精度轮廓跟踪要求。

关键词：直驱XY平台时变滑模控制降阶扰动观测器轮廓跟踪

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基于指数时变滑模的再入飞行器控制系统设计

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飞行力学 2012年第6期30卷 532-536页

作者：王亮刘向东盛永智丛炳龙北京理工大学自动化学院北京100081 北京理工大学复杂系统智能控制与决策重点实验室北京100081

针对再入飞行器姿态控制过程中可能存在的参数不确定性以及外部扰动,设计了一种基于时变滑模理论的全局鲁棒控制器。首先,将再入飞行器的非线性模型进行反馈线性化处理,使得三通道进行解耦。然后,针对考虑了不确定性的再入飞行器线性化... 详细信息

针对再入飞行器姿态控制过程中可能存在的参数不确定性以及外部扰动,设计了一种基于时变滑模理论的全局鲁棒控制器。首先,将再入飞行器的非线性模型进行反馈线性化处理,使得三通道进行解耦。然后,针对考虑了不确定性的再入飞行器线性化模型,运用时变滑模理论设计了一种基于指数时变滑模控制律的姿态控制系统,并运用Lyapunov理论证明了其稳定性,控制律中的参数通过求解二次型最优问题解得。最后,以某再入飞行器为例,验证了所设计控制律的有效性。

关键词：时变滑模控制反馈线性化再入飞行器鲁棒性

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并联机器人的智能模糊滑模控制算法

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机械设计与制造 2008年第7期 150-152页

作者：董超君高国琴宁珍珍江苏大学电气信息工程学院镇江212013

针对以交流伺服电机驱动的二自由度并联机器人,设计了智能模糊滑模控制算法。该方法先设计动态滑模面,使系统的任意初始状态一开始就在滑模面上,消除了滑模控制的到达运动阶段,使系统在响应的全过程都具有鲁棒性;然后设计一种智能模糊... 详细信息

针对以交流伺服电机驱动的二自由度并联机器人,设计了智能模糊滑模控制算法。该方法先设计动态滑模面,使系统的任意初始状态一开始就在滑模面上,消除了滑模控制的到达运动阶段,使系统在响应的全过程都具有鲁棒性;然后设计一种智能模糊控制器,用模糊控制器的输出取代滑模控制切换项的输出。仿真结果表明,该控制方法不仅增强了全局抗干扰能力,而且有效地消除了系统的抖振现象。

关键词：并联机器人交流伺服时变滑模控制模糊控制仿真

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数控机床横梁磁悬浮系统的先进滑模控制策略研究

数控机床横梁磁悬浮系统的先进滑模控制策略研究

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作者：张健沈阳工业大学

学位级别：硕士

龙门移动式数控机床中移动部件横梁和静止导轨之间存在的摩擦，限制了机床加工精度的提高。为了减少摩擦所引起的加工误差，本文采用无机械接触的横梁磁悬浮系统代替传统支撑系统来彻底消除摩擦，实现精加工。本文的研究目标是针对垂直... 详细信息

龙门移动式数控机床中移动部件横梁和静止导轨之间存在的摩擦，限制了机床加工精度的提高。为了减少摩擦所引起的加工误差，本文采用无机械接触的横梁磁悬浮系统代替传统支撑系统来彻底消除摩擦，实现精加工。本文的研究目标是针对垂直方向横梁支撑部分中的单端单电磁悬浮系统，采用先进的滑模变结构控制策略，确保对悬浮气隙的快速跟踪和强鲁棒性。首先，在分析横梁磁悬浮系统支撑部分悬浮原理的基础上，建立了单端单电磁悬浮系统的数学模型。为了便于控制器的设计，针对系统非线性特点，又采用坐标变换理论，将其转换为三阶单输入单输出仿射非线性数学模型。其次，针对滑模变结构控制中存在的抖振会导致悬浮气隙的控制精度下降的问题，设计了两种先进的滑模变结构控制方案。第一种方案采用动态积分滑模变结构控制，其通过改变滑模变结构切换面的设计方法，达到了削弱抖振的目的；第二种方案采用二阶滑模变结构控制，并通过超螺旋算法计算出控制律，在保证控制系统强鲁棒性的前提下，有效地削弱了滑模变结构控制中存在的抖振现象。再次，针对滑模变结构控制中存在的到达阶段会导致悬浮气隙的跟踪速度下降和鲁棒性变差的问题，本文采用时变滑模变结构控制，该控制策略能以最快速度实现系统滑模运动，有效的解决了滑模变结构控制中系统状态变量在到达阶段对内部参数摄动和外部干扰鲁棒性差的问题。最后，通过MATLAB仿真软件验证了在龙门移动式数控机床单端磁悬浮支撑系统中采用上述三种先进的滑模变结构控制策略，能够不同程度地提升采用所设计滑模变结构控制的悬浮系统的控制性能，确保单端磁悬浮支撑系统的快速跟踪性和强鲁棒性。

关键词：磁悬浮系统非线性悬浮气隙二阶滑模控制时变滑模控制

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基于预定性能的四旋翼飞行器控制方法研究

基于预定性能的四旋翼飞行器控制方法研究

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作者：常绍平天津工业大学

学位级别：硕士

随着现代科学技术的突飞猛进,四旋翼飞行器逐渐朝着智能化方向发展,且在多个领域得到了越来越多的重视。与此同时,四旋翼飞行器的动力学模型具有非线性、强耦合、高阶数等特点,这加重了四旋翼飞行器控制器设计的困难,其控制方法的研究... 详细信息

随着现代科学技术的突飞猛进,四旋翼飞行器逐渐朝着智能化方向发展,且在多个领域得到了越来越多的重视。与此同时,四旋翼飞行器的动力学模型具有非线性、强耦合、高阶数等特点,这加重了四旋翼飞行器控制器设计的困难,其控制方法的研究也受到了越来越多的学者的关注。本文针对四旋翼飞行器的结构,从飞行原理、动力学模型、控制策略等方面进行研究,利用预定性能控制方法结合滑模控制理论进行控制器的设计,旨在提高在四旋翼飞行器控制器设计中对参数不确定性及外部扰动的鲁棒性。本文主要研究包括以下几个方面:(1)介绍研究四旋翼飞行器的背景、意义及现状,并详细介绍了坐标系的建立及转换,在此基础上,采用牛顿-欧拉方法对四旋翼飞行器进行建模,针对实验平台得到其数学模型,并采用双闭环控制策略分析了其控制方法。(2)介绍了滑模控制的基本原理以及快速终端滑模控制理论的优越性,同时采用预定性能的控制策略,将两种控制方法有机结合起来,针对四旋翼飞行器的双闭环控制策略(内环姿态控制及外环位置控制)设计了基于预定性能的快速终端滑模控制器,通过仿真及实验验证了算法的有效性及控制策略的合理性。(3)针对传统滑模控制在到达阶段鲁棒性较差的特点,介绍时变滑模控制理论,并在现有时变滑模理论的基础上利用微分跟踪器设计新型的时变终端滑模控制器,使系统状态初始值就在滑模面上,消除了到达阶段,使其具有全局鲁棒性,根据此滑模面设计了姿态角控制器,仿真及实验结果证明了本方法不但使闭环系统所有信号有界,而且使得姿态角按照预先设定的性能收敛。(4)由于转动惯量未知及外部扰动等因素,在实际模型中存在未知函数,因此采用模糊逻辑系统的万能逼近性逼近未知函数,以此为基础,结合预定性能及快速时变终端滑模控制理论设计姿态角模糊自适应控制器,仿真结果验证了算法的有效性。

关键词：四旋翼飞行器非线性系统快速终端滑模控制预定性能时变滑模控制模糊自适应控制

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