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54 篇 期刊文献
28 篇 学位论文
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日期分布

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86 篇 工学
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- 4 篇 管理科学与工程(可...
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4 篇 理学
- 4 篇 系统科学
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主题

88 篇 自适应模糊滑模控...
8 篇 滑模控制
4 篇 鲁棒性
4 篇 模糊控制
4 篇 自适应模糊逻辑系...
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3 篇 轨迹跟踪
3 篇 机车永磁同步电机
3 篇 非线性转矩观测器
3 篇 模糊逻辑系统
3 篇 模糊系统
2 篇 电液比例阀
2 篇 动力学模型
2 篇 位置伺服系统
2 篇 兵器科学与技术
2 篇 自适应律
2 篇 nussbaum函数
2 篇 永磁同步电机
2 篇 运动学
2 篇 跟踪控制

机构

8 篇 江苏大学
7 篇 河海大学
6 篇 南京理工大学
6 篇 哈尔滨工程大学
5 篇 哈尔滨工业大学
4 篇 西安铁路职业技术...
3 篇 国防科技大学
3 篇 清华大学
3 篇 中国计量大学
3 篇 河南师范大学
3 篇 中南大学
3 篇 东北大学
2 篇 海军工程大学
2 篇 第二炮兵工程大学
2 篇 江苏罡阳转向系统...
2 篇 西北机电工程研究...
2 篇 沈阳工业大学
2 篇 海军航空工程学院
2 篇 安徽理工大学
2 篇 装甲兵工程学院

作者

7 篇 费峻涛
5 篇 li ying
4 篇 雷单单
4 篇 王腾腾
4 篇 钱林方
4 篇 曹頔
4 篇 江浩斌
3 篇 刘芳璇
3 篇 王桂荣
2 篇 高强
2 篇 邓长寿
2 篇 王东
2 篇 郭俊龙
2 篇 王春宏
2 篇 刘振
2 篇 姜瑶瑶
2 篇 郭景华
2 篇 户清文
2 篇 wang dong
2 篇 李本银

语言

110 篇 中文

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排序：

浮球式惯性平台球体转动控制方法研究

浮球式惯性平台球体转动控制方法研究

引用

作者：宋辰国防科技大学

学位级别：硕士

随着我国国力的不断增强,为了应对新形势下安全威胁和维护我国海外权益,远程精确打击的战略武器不可或缺。浮球式惯性平台(简称:浮球平台)是一种新型的惯性平台,是提高战略导弹精度的关键系统,其性能至关重要。本文依靠课题组所研制的... 详细信息

随着我国国力的不断增强,为了应对新形势下安全威胁和维护我国海外权益,远程精确打击的战略武器不可或缺。浮球式惯性平台(简称:浮球平台)是一种新型的惯性平台,是提高战略导弹精度的关键系统,其性能至关重要。本文依靠课题组所研制的高精度浮球平台一期实验系统,针对实验过程中所暴露的问题进行深入的分析和讨论,并开展旨在完成浮球平台自标定自对准任务需求的姿态控制方法研究。主要工作如下:力矩器是浮球平台球体姿态的控制机构,负责提供球体转动的控制力矩。但高精度浮球平台一期实验中暴露出控制力矩不足的问题,本文详细分析产生该问题的原因,并针对问题进行力矩器结构上的优化,设计新型力矩器,并对新型力矩器与实验力矩器进行三维数值仿真。仿真结果显示,在输入功率相同的情况下,新型力矩器内部流道的阻力更小,流量更大,其最大输出力矩是实验力矩器的近2.4倍,提升效果显著,为解决控制力矩不足的问题提供可行的方案。光电传感器是浮球平台球体姿态的观测器,负责测量球体转动时球体与球壳的相对姿态关系。在球体自标定自对准的任务背景下,本文根据光电传感器的测量特点定义了相应的坐标系,通过矢量传递分析,得到光电传感器测量值与球体转动角度的关系,从而得到球体相对导航系姿态四元素的更新方程。球体本身作为被控对象,受到控制力矩和干扰力矩的影响,做出姿态响应。本文全面分析工作状态下球体所受到的作用力与作用力矩,对质量偏心力矩,电刷摩擦力矩与粘性摩擦力矩进行较为精确的建模,分析浮力,静压支承力等其他作用力与作用力矩,最终建立导航系下的姿态动力学方程。控制方法作为控制球体转动控制的重要环节,负责控制执行机构输出力矩,使球体跟踪指令信号转动,完成自标定自对准任务。本文选取自适应模糊滑模控制方法对球体姿态进行控制,结合前三章得到的力矩器输出力矩曲线、姿态更新方程、与姿态动力学方程,建立基于simulink平台下的仿真程序,对球体姿态转动进行仿真并与前期实验使用的PID控制方法进行比较。仿真结果表明,该控制器控制效果优于PID控制器,响应速度更快,超调量更小,控制输出的抖振在合理范围内,能够高精度的控制球体姿态,克服干扰力矩完成施矩方案中的转动。仿真结果为浮球平台完成自标定自对准任务提供可行的方案。

关键词：浮球式惯性平台自适应模糊滑模控制平台自标定自对准力矩器

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立式径向挤压制管机升降平台液压系统优化研究

立式径向挤压制管机升降平台液压系统优化研究

引用

作者：郝建涛河北工业大学

学位级别：硕士

立式径向挤压制管机是生产混凝土排水管的专用设备,以液压系统作为动力源实现升降功能的升降平台是设备的核心机构之一。升降平台液压系统中液压缸之间运动不同步的问题导致液压系统故障率明显提高,降低了立式径向挤压制管机的可靠性与... 详细信息

立式径向挤压制管机是生产混凝土排水管的专用设备,以液压系统作为动力源实现升降功能的升降平台是设备的核心机构之一。升降平台液压系统中液压缸之间运动不同步的问题导致液压系统故障率明显提高,降低了立式径向挤压制管机的可靠性与工作效率。为了提高系统同步精度,论文以立式径向挤压制管机升降平台液压系统为研究对象,对系统的同步控制策略及控制算法展开研究,完成升降平台液压同步系统的设计并对系统的同步效果进行仿真分析。主要工作内容如下。1.对立式径向挤压制管机升降平台液压系统进行优化与分析。根据液压系统存在的问题及设计要求对液压回路进行优化设计,分析液压缸运动不同步的原因并对升降平台进行力学分析,建立电液位置伺服控制系统数学模型,分析系统稳定性。2.研究同步控制策略对系统同步性能的影响。针对液压系统中液压缸耦合问题,以各种同步控制策略的结构分析为基础确定输入控制器的误差信号,建立系统仿真模型并进行定偏载工况下的阶跃响应分析。仿真结果显示均值耦合控制策略具有全局补偿能力,可有效减小系统稳态时间及同步误差,因此系统选用均值耦合同步控制策略。3.对基于不同控制算法的升降平台液压同步系统控制器进行研究与设计。针对液压同步系统的功能要求,设计基于趋近律的滑模控制器;将滑模控制器与自适应律及模糊控制算法相结合设计自适应模糊滑模控制器以削弱控制信号抖振问题;为了分析不同控制算法作用下系统的同步精度,设计了PID控制器和模糊PID控制器。4.对不同控制器作用于升降平台液压同步系统时的同步效果进行仿真分析。基于AMESim和Simulink软件建立液压系统仿真模型,通过联合仿真对系统进行定偏载阶跃响应分析、定偏载位移跟踪分析及动偏载位移跟踪分析,得出不同控制器作用时同步系统中液压缸的跟踪误差及液压缸之间的同步误差。仿真结果表明:相较于其他控制器,自适应模糊滑模控制器应用于升降平台液压同步系统时具有更好的同步控制效果,可有效减小工作过程中液压缸的跟踪误差及液压缸之间的同步误差,提高系统的稳定性与抗干扰性;基于自适应模糊滑模控制器的液压同步系统在定偏载工况下同步误差和跟踪误差最大值分别为0.72 mm和2.97 mm,动偏载工况下最大同步误差和跟踪误差分别为1.35 mm和3.65 mm。因此,自适应模糊滑模控制器可以满足系统对同步精度的要求,为后续实际应用提供了依据。

关键词：液压同步系统均值耦合自适应模糊滑模控制模糊PID控制同步精度

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脐带缆疲劳试验机的结构设计及其液压同步控制系统的研究

脐带缆疲劳试验机的结构设计及其液压同步控制系统的研究

引用

作者：盛唐哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

作为海洋油气开发中的关键设备之一,脐带缆的服役环境十分恶劣,极易发生疲劳断裂,从而导致严重的经济损失、环境污染,甚至危及人身安全。为了避免这些事故的发生,需对脐带缆的疲劳寿命进行研究。针对目前尚未有一套完整的脐带缆疲劳分... 详细信息

作为海洋油气开发中的关键设备之一,脐带缆的服役环境十分恶劣,极易发生疲劳断裂,从而导致严重的经济损失、环境污染,甚至危及人身安全。为了避免这些事故的发生,需对脐带缆的疲劳寿命进行研究。针对目前尚未有一套完整的脐带缆疲劳分析理论的现象,对脐带缆进行疲劳试验研究,研制具有拉、弯功能的深海动态脐带缆在位疲劳试验机,模拟脐带缆在不同工况下的受载形式。试验机在运行过程中,弯曲端的位置控制和拉伸端的恒拉力控制都将会受到外界因素的干扰,譬如:(1)脐带缆的的多层复合结构,导致其弯曲刚度和拉伸刚度呈非线性,内部层与层之间是可相互滑动的;(2)试验过程中脐带缆发生抖动,导致弯曲端受到的负载是时变的;(3)拉伸端和弯曲端之间的关系是相互耦合的等。这些因素使得整个系统的控制精度大大降低,为了提高系统的控制精度,对脐带缆疲劳试验机的控制系统进行研究设计。本文在对国内外脐带缆疲劳试验机研究现状进行分析的基础上,确定试验机的总体设计方案,对其结构设计进行详细设计,并对试验机进行静力学和模态分析,以验证其机械结构的强度是否满足使用要求。针对多液压缸同步运动系统中存在的问题,设计能够满足要求的弯曲端双液压缸同步系统。通过分析系统中主要液压元器件的动态特性,确定系统的开环传递函数。分析系统在不同负载刚度下的开环伯德图以及阶跃响应特性,研究系统在无控制器时的稳定性。由于液压系统存在非线性、参数时变性以及外部随机干扰等因素,试验机弯曲端两液压缸的同步误差较大。为了提高系统的控制精度,对同步系统的控制算法进行研究,提出了基于PSO优化的自适应模糊滑模控制算法(PSO-AFSMC)。将所提出的算法与PSO-PID控制和一般滑模控制进行仿真对比,分析系统在不同输入下的响应特性,验证所提出的算法的优越性。最后基于所研制的脐带缆疲劳试验机的弯曲端双液压缸同步系统,分析摆动头的摆动角度与液压缸位移之间的关系,确定系统的输入。通过对试验结果的分析,验证所设计的同步系统和控制算法的有效性。

关键词：脐带缆疲劳试验机液压同步控制 PSO 自适应模糊滑模控制

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压桩机吊机回转制动能量回收系统研究

压桩机吊机回转制动能量回收系统研究

引用

作者：刘振中南大学

学位级别：硕士

液压静力压桩机因具有工作效率高、无污染和无噪音等优点,而广泛应用于预制桩基础施工。吊机是压桩机的关键装置之一,其回转转动惯量很大,制动时释放的大量惯性能通过溢流、摩擦转化为热能,这不仅造成能量的浪费,而且影响吊机的工作性... 详细信息

液压静力压桩机因具有工作效率高、无污染和无噪音等优点,而广泛应用于预制桩基础施工。吊机是压桩机的关键装置之一,其回转转动惯量很大,制动时释放的大量惯性能通过溢流、摩擦转化为热能,这不仅造成能量的浪费,而且影响吊机的工作性能。但查阅国内外文献,从未有人对此问题进行研究,因此,对压桩机吊机回转制动能量回收系统的研究具有开创性的重要意义。首先,分析了能量回收节能技术的研究现状,结合压桩机吊机的工作原理和施工特点,设计了两套回转制动能量回收系统：其一,普通蓄能器蓄能回转制动能量回收系统,利用卸荷阀与液控单向阀实现蓄能器对回转制动能量的存储和释放；其二,基于二次调节技术回转制动能量回收系统,结合了二次调节技术和液压蓄能器储能能量回收技术,通过自适应模糊滑模控制器控制二次元件工作在四象限,以实现回转制动能量的回收再利用。其次,利用AMESim和MATLAB/simulink软件对原压桩机吊机回转系统和两套回转制动能量回收系统进行建模和仿真。仿真结果表明：原系统制动时通过溢流损失了大量的制动能量,其回转速度特性一般；普通蓄能器蓄能回转制动能量回收系统的能量回收率较好,但回转速度特性较差且不可控；基于二次调节技术回转制动能量回收系统的能量回收率最好,且在自适应模糊滑模控制器的控制下可获得理想的速度特性和优良的控制性能。再次,仿真分析了系统的相关参数对基于二次调节技术回转制动能量回收系统能量回收率的影响。仿真结果表明：蓄能器的体积和预充气体压力对能量回收率的影响较小,制动时间与负载对能量回收率影响较大。最后,搭建了二次调节回转制动能量回收系统实验平台,采用OPC技术实现了PLC和MATLAB之间的数据通讯,实现了压桩机吊机转速的实时自适应模糊滑模控制。实验结果和仿真结果能较好地吻合,验证了所建模型的正确性和合理性,为二次调节回转制动能量回收系统在压桩机吊机上的工程应用提供了指导依据。

关键词：液压静力压桩机能量回收蓄能器二次调节自适应模糊滑模控制

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电液振动台阵同步跟踪控制策略研究

电液振动台阵同步跟踪控制策略研究

引用

作者：仇伟民石家庄铁道大学

学位级别：硕士

振动台是振动环境模拟试验最直接最准确的试验设备,可以真实再现各种振动环境以研究被测试件的结构抗震性能。如今,许多大跨度结构,如桥梁、大坝、铁路和管道等,需要多个振动台同时进行振动测试,多振动台组成的台阵系统成为发展新趋势... 详细信息

振动台是振动环境模拟试验最直接最准确的试验设备,可以真实再现各种振动环境以研究被测试件的结构抗震性能。如今,许多大跨度结构,如桥梁、大坝、铁路和管道等,需要多个振动台同时进行振动测试,多振动台组成的台阵系统成为发展新趋势。振动台阵的控制目的既要保证所有振动台之间的同步控制精度,还要满足所有振动台高精度地复现给定信号,台阵系统的控制精度直接影响振动模拟试验的可靠性和有效性。为了提高台阵系统同步跟踪精度,本研究以两个相同的冗余驱动振动台组成的台阵系统为研究对象,对系统的同步控制和跟踪控制展开研究,完成电液振动台阵同步跟踪控制系统的设计并对其同步跟踪效果进行仿真分析。首先,分析振动台阵系统的结构参数,推导台阵系统动力学模型及液压系统数学模型;设计三状态控制器提高系统的动态特性;在单振动台自由度控制的基础上,提出台阵系统的自由度控制策略,设计了台阵系统基本控制策略。建立柔性负载下的振动台阵ADAMS机械系统模型,并应用Matlab/Simulink软件搭建台阵系统控制模型。通过联合仿真测试,设计的振动台阵基本控制策略实现了系统的基本运动控制。其次,分析台阵系统中存在的内力耦合问题,其内力形式分为振动台内力和两个振动台之间的系统内力;运用动力学理论推导两种内力的形成机理,并对振动台内力和台阵内力分别设计了内力协调控制策略。在Matlab/Simulink中仿真验证了所提出的内力协调控制策略的有效性,保证了两个振动台的初始位姿一致。然后,针对台阵系统在运动过程中受到负载质量偏心、液压系统的非线性以及耦合作用等影响导致两个振动台同步控制精度低的问题,提出了基于交叉耦合的电液振动台阵同步控制策略,并基于滑模变结构理论设计了交叉耦合同步控制器;采用非线性积分滑模面和基于边界层饱和函数的指数趋近率来改善滑模控制的抖振问题,并结合模糊控制设计了自适应模糊滑模控制器。仿真结果表明基于自适应模糊滑模的交叉耦合控制器能够显著减小同步误差,相比传统控制策略具有更好的同步性能。最后,针对电液振动台阵系统跟踪性能和抗干扰能力差等问题,提出了基于内-外环的跟踪控制策略。内环控制器对台阵系统的阀控缸模型设计了线性自抗扰控制器来提升系统的鲁棒性;外环控制器设计非线性积分滑模控制器,并结合三状态反馈控制对台阵系统进行补偿,进一步提升系统的动态特性。通过仿真验证了提出的基于内-外环的跟踪控制策略不仅提高了台阵系统的响应速度和跟踪精度,并且具有较强的抗干扰能力,实现了对期望信号的同步跟踪控制。

关键词：电液振动台阵内力协调同步控制自适应模糊滑模控制跟踪控制自抗扰控制

来源：评论

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非接触变磁吸附式管道攀爬机器人的结构创新设计与姿态跟踪控制

非接触变磁吸附式管道攀爬机器人的结构创新设计与姿态跟踪控制

引用

作者：郭登辉山东大学

学位级别：硕士

磁吸附式攀爬机器人的吸附机构采用固定形状的永久磁铁或电磁铁来提供磁吸附力。但是,由于磁吸附力对于磁隙的敏感性,当机器人在曲面管道上作业时,磁隙的不均匀变化会导致磁吸附力的剧烈波动,造成攀爬机器人吸附稳定性降低等问题。所以... 详细信息

磁吸附式攀爬机器人的吸附机构采用固定形状的永久磁铁或电磁铁来提供磁吸附力。但是,由于磁吸附力对于磁隙的敏感性,当机器人在曲面管道上作业时,磁隙的不均匀变化会导致磁吸附力的剧烈波动,造成攀爬机器人吸附稳定性降低等问题。所以,本文设计了非接触变磁吸附式管道攀爬机器人,其主要研究内容如下:1.针对不同直径管道,创新设计了一种具有直径自适应能力的近似圆弧磁隙调节机构。首先,建立了二自由度串联型近似圆弧磁隙调节机构的运动学模型。然后,采用矢量磁位法、有限元模拟法和空间力系的平衡方程,构建了吸附机构磁场的分布模型、磁吸附力模型以及管道攀爬机器人的动力学模型。最后,基于磁场和磁吸附力的理论模型,通过离散组合型法的MAXWELL的仿真计算,得到了最优磁铁宽度区间和攀爬机器人需要的最小磁吸附力。2.为了适应不同直径和曲面,采用三次多项式差值的方法对近似圆弧磁隙调节机构进行轨迹规划和姿态控制。通过变论域模糊控制算法实现了直径的自动调节和磁隙的自动适应功能。提出了一种自动直径检测算法,通过自适应模糊滑模控制算法实现对姿态的控制。最后,通过实验证实了近似圆弧磁隙调节机构和攀爬机器人的曲面适应和灵活运动等功能。

关键词：非接触变磁吸附管道攀爬机器人变论域模糊控制自适应模糊滑模控制

来源：评论

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视觉伺服系统的智能控制方法研究

视觉伺服系统的智能控制方法研究

引用

作者：张大伟哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

机器人视觉伺服系统由视觉传感器向控制器提供外部信息,调整机器人的位置和姿态。当前机器人视觉伺服研究的主要内容可以归纳为视觉伺服系统结构、快速有效的图像处理算法以及视觉伺服控制器的设计等几个主要方面。论文主要解决Camera-i... 详细信息

机器人视觉伺服系统由视觉传感器向控制器提供外部信息,调整机器人的位置和姿态。当前机器人视觉伺服研究的主要内容可以归纳为视觉伺服系统结构、快速有效的图像处理算法以及视觉伺服控制器的设计等几个主要方面。论文主要解决Camera-in-Hand机械臂系统的控制问题,目的是控制执行器的运动,以使静止或者运动目标物体的投影图像在摄像头捕捉的画面中位于一个期望的位置。本文首先使用了模糊自适应控制方法。此种方法用构建的自适应模糊系统在线调整参数逼近系统未知参数模型,然后用一个自适应的补偿项补偿模糊系统的逼近误差,使系统稳定。其次将模糊自适应控制与滑模变结构控制结合起来,使用了自适应模糊滑模控制方法。这种方法用构建的自适应模糊系统在线逼近系统未知参数模型,用滑模控制项保证系统的稳定性,同时在线自适应调整滑模控制项的增益系数,一方面使滑模控制项可以补偿模糊系统造成的逼近误差,另一方面可以在一定程度上减轻滑模控制方法导致的抖振现象的程度。论文最后针对滑模变结构控制中存在的固有的抖振问题,提出了两种改进的自适应模糊滑模控制方法。一种方法是用一个自适应在线调整参数的自适应模糊系统逼近模糊滑模控制中的符号函数项,从而能够使进入稳定区域滑模面的系统平滑,避免了抖振现象;另一种方法是用一个饱和函数代替符号函数,使进入稳定滑模面区域的系统在滑模面附近的一个带状区域内运动,在带状区域的边界,控制量是由符号函数决定的,能够控制系统不运动出带状区域,在带状区域内,控制量是由线性函数决定的,其幅值较小,控制作用较弱,但是能够明显的消除系统的抖振现象。

关键词：视觉伺服系统智能控制自适应模糊控制自适应模糊滑模控制

来源：评论

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四旋翼无人机飞行控制策略研究与优化

四旋翼无人机飞行控制策略研究与优化

引用

作者：赵维斌山西大学

学位级别：硕士

四旋翼无人机广泛应用于航拍监测、森林灭火、电力巡检、治安监控、农业喷洒农药等专业领域,其本身涉及到机械、电子、通信、导航和控制理论等众多学科相关技术,受到越来越多的高校和科研机构的关注。同时四旋翼还是一个多变量、强耦合... 详细信息

四旋翼无人机广泛应用于航拍监测、森林灭火、电力巡检、治安监控、农业喷洒农药等专业领域,其本身涉及到机械、电子、通信、导航和控制理论等众多学科相关技术,受到越来越多的高校和科研机构的关注。同时四旋翼还是一个多变量、强耦合、对外界干扰敏感的非线性的欠驱动系统,因此对于四旋翼的建模与智能控制研究非常重要。检索文献得知四旋翼的智能控制策略大多数停留在理论研究方面,在实际的四旋翼控制系统的设计和飞行时,大多数采用的是经典的PID控制策略,而智能控制策略在实际飞行过程中存在着许多问题。本文以自己搭建的四旋翼实验平台作为主要研究对象,对四旋翼飞行控制系统进行了较为系统的研究与探索。首先,在熟悉四旋翼的结构及飞行原理的基础上,建立了其惯性坐标系和机体坐标系,进行受力分析,通过牛顿欧拉方法建立了四旋翼的非线性系统模型,并进行了相应的简化,同时给出了无刷直流电机的系统方程,确定了四旋翼的系统参数。其次,针对四旋翼无人机线性模型中存在的强耦合性和欠驱动性设计了双环串级PID控制器,以位置控制为外环,姿态控制为内环,但是PID控制器的控制参数目前主要靠人工调整,不仅费时,并且不能保证控制系统获得最佳的控制品质,因此又引入了粒子群优化算法(PSO),设计了PSO-PID控制器。再者,由于四旋翼无人机本身就是一个非线性系统,具有众多的不确定性因素,因此有必要进一步的对四旋翼无人机控制进行分析研究。将自适应控制、模糊控制、滑模控制和粒子群优化算法相结合,提出基于粒子群算法优化的自适应模糊滑模控制(PSO-AFSMC)的快速平稳控制策略,滑模控制能非常有效的处理非线性系统,同时采用模糊推理的方法实现理想的控制律的有效逼近,在满足Lyapunov稳定性条件前提下进行控制器的设计和稳定性分析,并进行了MATLAB仿真。仿真的结果表明,PSO-AFSMC控制策略相比于PSO-PID和AFSMC,具有更好的动态性能和抗扰能力。最后,进行了四旋翼实验平台的搭建和飞行试验。实际飞行试验结果表明:PSO-PID控制策略和PSO-AFSMC控制策略都能很好的跟踪其位置和姿态的变化,基于PSO-AFSMC控制的四旋翼具有更好的控制品质和更强的鲁棒性,在一定程度上验证了所提出的智能控制策略的可行性和可靠性。

关键词：四旋翼无人机双环PID控制粒子群优化算法自适应模糊滑模控制

来源：评论

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基于自适应模糊滑模的航天器姿态稳定的研究

基于自适应模糊滑模的航天器姿态稳定的研究

引用

作者：马杰渤海大学

学位级别：硕士

航天器姿态控制问题是航天器控制的关键问题之一,姿态稳定作为姿态控制问题的一部分,也是航天器控制研究的重点。航天器姿态控制系统具有多输入多输出,强耦合,外部干扰多的特点,同时,参数、干扰不确定性的存在也使得航天器姿态控制问题... 详细信息

航天器姿态控制问题是航天器控制的关键问题之一,姿态稳定作为姿态控制问题的一部分,也是航天器控制研究的重点。航天器姿态控制系统具有多输入多输出,强耦合,外部干扰多的特点,同时,参数、干扰不确定性的存在也使得航天器姿态控制问题进一步复杂化。本文的研究重点是在未解耦、干扰上界不定的情况下设计自适应模糊滑模控制器,使航天器姿态在规定时间内达到指定位置。本文首先介绍了滑模变结构的定义、基本特性及缺点,为设计滑模控制器奠定了数学基础;然后介绍了航天器姿态控制的数学描述,包括了坐标系及常用的描述方式,然后给出了航天器姿态动力学和运动学方程,为下文建立了模型。接下来设计了基于滑模变结构控制的航天器姿态稳定控制器,并运用Lyapunov函数直接法证明系统的稳定性,仿真结果证明在干扰有界的情况下,设计的控制器在规定的时间内达到指定位置,并且抖振幅度很小,满足设计要求。针对滑模变结构控制对干扰有界的要求,限制了滑模变结构控制在航天器姿态控制上的应用,本文设计了自适应模糊滑模变结构控制器,首先介绍了模糊控制的基本概念,并给出了对于一般非线性系统的自适应模糊滑模控制器的设计,然后将设计的控制器应用到航天器姿态稳定控制上,并给出了理论证明,通过实例仿真证明设计的自适应模糊滑模控制器在不需要解耦的情况下实现了控制目标,并且减少了达到时间,削弱了抖振。

关键词：航天器姿态稳定滑模控制自适应模糊滑模控制

来源：评论

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多轴应急救援车辆的行驶平顺性研究

多轴应急救援车辆的行驶平顺性研究

引用

作者：马丽哲燕山大学

学位级别：硕士

为满足救灾抢险的任务需求,应急救援车辆需要在复杂路况下保持高机动性和高可靠性,对悬架系统的性能有着更高的要求。相比于传统的被动悬架系统,主动悬架系统增加了可控制作动力的装置,能够根据控制策略的要求实时调节悬架参数,有利于... 详细信息

为满足救灾抢险的任务需求,应急救援车辆需要在复杂路况下保持高机动性和高可靠性,对悬架系统的性能有着更高的要求。相比于传统的被动悬架系统,主动悬架系统增加了可控制作动力的装置,能够根据控制策略的要求实时调节悬架参数,有利于提高车辆的行驶平顺性。本文结合国家重点研发计划项目课题“高机动性应急救援车辆(含消防车辆)专用底盘及悬挂关键技术研究”(项目编号:2016YFC0802902),以提高多轴应急救援车辆的行驶平顺性为目标,对液压作动器控制方法和主动悬架系统控制策略展开研究。本文主要研究工作如下:考虑主动悬架系统的参数时变性、外界干扰、模型非线性和作动器输出饱和等实际问题,建立了六分之一车辆主动悬架系统动力学模型。根据滑模控制理论设计滑模控制律,并结合自适应控制理论和模糊系统的逼近特性对滑模控制律中的未知参数进行实时估计,设计了主动悬架自适应模糊滑模控制器,并通过建立抗饱和动态辅助系统,减小了作动器输出饱和对悬架系统的不利影响。建立了主动悬架液压作动器动力学模型,并设计了分数阶PID控制器以更好实现液压作动器的力跟踪控制。应用天牛须搜索算法对分数阶PID控制器的参数进行了优化。通过仿真验证了该方法能够有效减小主动悬架液压作动器的力跟踪误差。设计了整车主动悬架系统控制器。利用自适应模糊滑模控制算法,分别设计了垂向运动控制器、俯仰运动控制器和侧倾运动控制器。通过仿真验证了所设计的控制器在解决作动器输出饱和问题的基础上,有效降低了车辆的垂向加速度、俯仰角加速度和侧倾角加速度均方根值,提高了车辆的行驶平顺性。

关键词：多轴应急救援车辆主动悬架自适应模糊滑模控制液压作动器分数阶PID控制

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