检索结果-内蒙古大学图书馆

弹箭与制导学报 2019年第1期39卷 25-30页

作者：刘开封孟海东陈奇昌陈颖王长江火箭军研究院第六研究所北京100090

普通的基于状态方程线性化的跟踪制导方法用于大扰动临近空间将造成较大的制导方法误差。文中设计了一种具有积分型切换函数的自适应滑模制导方法,该方法基于线性二次型调节器设计反馈增益,并在跟踪制导律中增加了自适应项,修正线性化... 详细信息

普通的基于状态方程线性化的跟踪制导方法用于大扰动临近空间将造成较大的制导方法误差。文中设计了一种具有积分型切换函数的自适应滑模制导方法,该方法基于线性二次型调节器设计反馈增益,并在跟踪制导律中增加了自适应项,修正线性化跟踪制导的方法误差。在文中仿真条件下,文中方法落点偏差约为线性二次型跟踪制导的1/12,在大扰动情况下制导精度提高明显。

关键词：积分型切换函数自适应滑模临近空间跟踪制导

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T-S模糊广义系统的滑模控制器设计

T-S模糊广义系统的滑模控制器设计

引用

作者：李景浩东北大学

学位级别：博士

滑模控制是一类重要的鲁棒控制方法。它具有设计结构简单以及对参数摄动与外界扰动不灵敏等优点。经过几十年的发展,正常系统的滑模控制理论已初步形成。虽然广义系统与T-S模糊系统的滑模控制问题也受到了广泛的关注,但是最近的研究结... 详细信息

滑模控制是一类重要的鲁棒控制方法。它具有设计结构简单以及对参数摄动与外界扰动不灵敏等优点。经过几十年的发展,正常系统的滑模控制理论已初步形成。虽然广义系统与T-S模糊系统的滑模控制问题也受到了广泛的关注,但是最近的研究结果表明,一些关键的问题还未解决。因此,开展广义系统与T-S模糊系统的滑模控制方法的研究仍然是滑模控制理论的一项重要的任务。本论文在总结前人工作的基础上,进一步开展了线性与T-S模糊广义系统的滑模控制方法的研究。研究的重点集中在适用于广义系统的正则形式的建立、线性广义系统的滑模控制器与观测器的系统化设计方法研究、T-S模糊广义系统的模糊切换函数的设计方法研究及线性与T-S模糊广义系统的基于观测器的滑模控制器设计等问题。引入了广义正则形式、模糊切换函数等新的概念,提出了线性广义系统的滑模控制器与观测器的系统化设计、基于模糊反馈增益的积分型切换函数设计等新的方法。本论文的主要工作包括以下几个方面:(1)利用线性切换函数,研究了线性广义系统的滑模控制器与广义滑模观测器的设计问题。首次引入了线性切换函数下的广义正则形式的概念,该形式是正则形式的对应拓广。基于提出的广义正则形式及高阶滑模控制技术,给出了滑模控制器与广义滑模观测器的系统化设计方法。最后,考虑了由受控系统及所提出的滑模控制器与广义滑模观测器组成的闭环反馈控制系统,证明了该闭环反馈系统满足分离性原理,即滑模控制器的设计与广义滑模观测器的设计可独立进行。(2)研究了基于积分型切换函数的线性广义系统的滑模控制器与观测器设计问题。首次建立了积分型切换函数下的广义正则形式,该形式是正则形式的另一种对应拓广。利用引入的广义正则形式及高阶滑模控制技术,分别给出了降阶观测器、广义滑模观测器及基于这两类观测器的滑模控制器的系统化设计方法,证明了由受控系统与上述两类基于观测器的滑模控制器组成的闭环反馈控制系统满足分离性原理。最后,简要地说明了由受控系统、滑模控制器及正常滑模观测器所组成的闭环反馈控制系统也满足分离性原理。(3)研究了T-S模糊广义系统的模糊切换函数设计问题。基于线性切换函数下的广义正则形式,引入了广义模糊正则形式的概念,并借此提出了基于线性切换函数、基于并行分布补偿的(PDC)模糊切换函数及基于非PDC模糊切换函数的滑模控制方法。其中,基于线性切换函数的方法是最易实现的,而基于非PDC模糊切换函数的方法的保守性是最小的。最后,形成了基于模糊切换函数的滑模控制方法,该方法是线性广义系统中基于线性切换函数的滑模控制方法在T-S模糊广义系统中的对应拓广。(4)研究了伊藤型随机T-S模糊广义系统的积分型切换函数的设计问题。分别给出了基于线性反馈增益、基于PDC模糊反馈增益及基于非PDC模糊反馈增益的积分型切换函数的设计方法。其中,基于线性反馈增益的方法便于设计,而基于非PDC模糊反馈增益的方法具有最小的保守性。最后,形成了基于模糊反馈增益的积分滑模控制方法,该方法是线性广义系统中基于积分型切换函数的滑模控制方法在T-S模糊广义系统中的推广。(5)研究了含有参数不确定性的T-S模糊广义系统的基于观测器的滑模控制器设计问题。由于参数不确定性的存在,最终的闭环反馈控制系统不再满足分离性原理。为此,分别提出了确定待设计参数矩阵的单步与两步方法。其中,单步方法具有求解方便的优点,而两步方法降低了单步方法的保守性。最后,考虑了所提出方法在一类力学系统中的应用,说明了T-S模糊广义系统不仅是该类力学系统的自然表达,还便于滑模控制器的设计。(6)研究了状态变量不完全可测的T-S模糊关联广义系统的滑模控制器设计问题。首次引入了一种T-S模糊广义系统系数矩阵的分解形式,该分解形式的优点是实现了可测状态变量与不可测状态变量的分离。基于此分解形式,提出了基于可测状态变量与不可测状态变量估计值的滑模控制器设计方法。该方法保证了闭环系统的渐近稳定性,改进了传统的输出反馈滑模控制方法。

关键词：广义正则形式线性切换函数积分型切换函数降阶观测器广义滑模观测器高阶滑模控制技术 T-S模糊系统广义系统模糊切换函数分离性原理

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双直线电机驱动的H型平台多变量二阶滑模控制

双直线电机驱动的H型平台多变量二阶滑模控制

引用

作者：付炳臻沈阳工业大学

学位级别：硕士

本文所研究的H型精密运动平台是由三台参数和结构相同的永磁直线同步电机(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM)共同组成的,其中X轴是由在横梁上安装的一台PMLSM构成,且沿X轴方向移动;Y轴是由两台平行坐落在导轨上的PMLSM... 详细信息

本文所研究的H型精密运动平台是由三台参数和结构相同的永磁直线同步电机(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM)共同组成的,其中X轴是由在横梁上安装的一台PMLSM构成,且沿X轴方向移动;Y轴是由两台平行坐落在导轨上的PMLSM构成,且沿Y轴方向水平移动。但是,由于扭摆力、机械耦合和摩擦力等多种不确定因素的影响,即使能够对H型精密运动平台的电机采取相同的控制方法,也会导致其存在单轴位置跟踪误差和双轴位置同步误差。因而,本文设计了多变量积分切换函数的自适应滑模控制器,并在此基础上加以改进,设计了多变量非奇异终端二阶滑模控制器使得H型精密运动平台的位置跟踪误差和位置同步误差更精确。首先,充分了解H型精密运动平台的国内外发展现状,影响H型平台的主要因素及控制策略的研究现状。由于单轴的位置跟踪误差与双轴间的位置同步误差会造成工作平台性能下降,因此对X轴动子进行运动受力分析,并考虑其对Y轴方向上的产生扭摆力的情况下,根据永磁直线同步电机的基本原理及分析,推导出H型精密运动平台的数学模型,以改善双直线电机的同步性。其次,为了解决系统容易受到摩擦力、机械耦合和外界干扰等不确定因素的影响,结合H型精密运动平台的数学模型,提出了多变量积分切换函数的自适应滑模控制方法。首先设计出了系统的积分型切换函数的滑模控制律,继而结合自适应控制方法,并在此基础上设计Lyapunov函数,证明系统具有稳定性。为了使单轴位置跟踪误差和双轴位置同步误差能够同时缩减为零,设计了交叉耦合控制器(Cross-Coupling Control,CCC)。通过运用MATLAB/Simulink对所设计的控制器进行仿真分析,并与传统滑模控制器相互对比,证明本文中提出的控制方法可以提高单轴的位置跟踪精度和双轴间的同步精度。最后,根据H型精密运动平台的单轴和双轴的运动特性,进一步提高系统单轴的位置跟踪误差精度以及双轴的同步误差精度,提出了多变量快速非奇异终端二阶滑模控制器。将非奇异终端滑模进行扩展,从而能够更好地处理滑模抖振和不确定干扰的问题,且误差收敛到零的时间更快。通过运用MATLAB/Simulink对所提出的多变量二阶滑模控制器进行仿真,得出结果并予以分析。

关键词： H型精密运动平台永磁直线同步电机积分型切换函数多变量快速非奇异终端二阶滑模控制

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基于积分型切换函数的自适应神经网络控制

引用

控制工程 2006年第2期13卷 164-167页

作者：夏扬顾周聪杨永淼曹松银于启红扬州大学信息工程学院江苏扬州225009

针对一类具有未知函数控制增益的非线性系统,利用RBF神经网络的逼近能力,依据滑模控制原理,提出了一种直接自适应神经网络控制器设计新方案。通过引入积分型切换函数及逼近误差自适应补偿项,监督控制用饱和函数代替符号函数,根据李雅普... 详细信息

针对一类具有未知函数控制增益的非线性系统,利用RBF神经网络的逼近能力,依据滑模控制原理,提出了一种直接自适应神经网络控制器设计新方案。通过引入积分型切换函数及逼近误差自适应补偿项,监督控制用饱和函数代替符号函数,根据李雅普诺夫稳定性理论,证明了闭环系统是全局稳定的,跟踪误差收敛到零。该算法应用于连续搅拌型化学反应器CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor),仿真结果显示,该算法能很好地使CSTR跟踪给定的温度信号,表明了该控制策略的有效性。

关键词： RBF神经网络积分型切换函数自适应控制 CSTR

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