基于滑模控制的悬臂梁振动控制实验研究

文章首先介绍了滑模面和控制函数的选取,然后用Matlab／Simulink建立基于滑模控制的仿真模型,通过实时仿真系统dSPACE实现仿真模型与实验硬件装置的连接。采用压电陶瓷传感器采集悬臂梁振动位移,控制器输出经压电陶瓷驱动器对悬臂梁进行振动控制,控制目标是获得短的调节时间,并减小滑模控制常有的抖振．实验结果表明,设计的滑模控制器对悬臂梁的振动具有很好的抑制作用．     

基于Matlab/Simulink软件的滑模控制仿真实验

以二阶非线性系统为研究对象设计滑模面,采用滑模控制器分别进行平衡控制和轨迹跟踪控制。在滑模控制器的设计中,采用指数趋近律,并利用Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性。在控制器中,采用饱和函数代替符号函数,对抖振现象进行抑制。采用Matlab/Simulink软件建立了滑模控制仿真实验系统,能够进行平衡控制和轨迹跟踪控制,并对实验结果进行了分析。     

Terminal滑模控制仿真实验

以倒立摆的摆角控制系统为研究对象,分别采用传统Terminal滑模控制(TSM)、非奇异Terminal滑模控制(NTSM)、快速Terminal滑模控制(FTSM)和非奇异快速Terminal滑模控制(NFTSM)进行仿真实验。采用Matlab/Simulink软件建立了系统的仿真实验系统,分析和讨论了实验结果。该仿真实验有助于对Terminal滑模控制的理解,能够培养学生的编程能力和工程意识,激发学生的学习兴趣和创新精神。     

两轮自平衡机器人的滑模控制方法研究

基于拉格朗日函数法建立了机器人的动力模型,并基于滑模控制方法设计了机器人的鲁棒控制器,实现了机器人的平衡、转向和行走等控制任务。滑模控制器是一种鲁棒控制方法,当进入滑模态后,控制能够保证机器人在外力干扰和参数变化等情况下依旧保持控制性能。通过MATLAB和ADAMS联合仿真环境,控制器的控制效果得到了验证,证明了所设计的控制方法是可行的,能够达到所要求的控制性能。     

轮毂驱动电动汽车差速转向系统仿真分析

为了研究轮毂驱动电动汽车的差速转向系统,基于Acherman-Jeantand转向模型建立了差速转向解析表达式与仿真模型;给出了电机模型并依据其运动学方程设计了等效滑模速度控制器;搭建出包含差速转向模型、等效滑模控制器、电机模型在内的差速转向控制系统。结合实际工况,在MATLAB/Simulink环境中进行轮毂驱动电动汽车差速转向控制系统的仿真试验并与传统PI控制系统进行仿真对比。仿真试验结果表明:文中所建模型是正确的,控制系统是可行的;体现了等效滑模控制对差速转向系统控制响应时间短、超调量小、鲁棒性强等优势。     

基于滑模变结构的PWM整流器系统设计

根据三相电压型PWM整流器的主电路拓扑结构,建立了整流器的数学模型;对控制系统的电流内环采用滑模变结构的控制算法,对电压外环进行PI控制,并通过Matlab/Simulink进行了仿真。从仿真结果可以看出,滑模变结构PWM整流器系统具有较好的抗干扰能力。     

全路面起重机多桥转向轨迹控制仿真实验

全路面起重机等多桥车辆转向行驶时,实际路径与理想轨迹存在着较大的误差。为解决这个问题,本文采用了滑模控制方法对起重机的转向路径进行了优化,建立了包含有多桥车辆运动模块、液压转向系统模块及滑模控制模块的全路面起重机轨迹跟踪模型,并采用Matlab\Simulink软件模块进行了多种工况下的转向仿真实验。实验结果证明,滑模控制方法能够明显地减小全路面起重机转向实际路径与理论轨迹之间的误差,从而有效地提高起重机的机动灵活性和可通过性。     

非奇异快速终端滑模控制仿真实验

以二阶非线性系统为研究对象,采用非奇异快速终端滑模控制器进行平衡控制。非奇异快速终端滑模控制器能够克服快速终端滑模控制器存在的奇异问题。在控制器设计中,采用指数趋近律,并采用饱和函数代替符号函数来削弱抖振的影响。采用Matlab/Simulink软件建立了仿真实验系统,将快速终端滑模控制理论和实际应用相结合,对快速终端滑模控制的理论学习和工程应用具有一定的参考价值和实际意义。     

ABS滑模变结构控制器的设计及仿真

滑模变结构在非线性控制方面有着很好的优势,因此经常作为汽车ABS控制器的控制方法。在阐述滑模变结构基本原理的基础上,设计了该控制方法下的ABS控制器,并对实际出现的系统抖动问题提出了解决方法,最后进行了仿真。仿真结果表明,该控制方法可实现制动防抱死,采用饱和函数进行去抖后,轮速、滑移率、制动力矩的抖动消除。这些研究对工程应用具有一定的借鉴。     

新型混联式输送机构的有限时间收敛滑模控制研究

针对一种新型混联式汽车电泳涂装输送机构控制方法存在收敛时间较长问题,提出一种有限时间收敛滑模控制方法。首先采用解析法对机构进行运动学分析,并基于拉格朗日法建立输送机构动力学模型;提出一种快速终端滑模有限时间收敛控制方法,实现新型混联式输送机构控制的有限时间收敛;然后设计有限时间滑模观测器,实时观测被控对象模型中的不确定参数以及外部随机干扰并加以前馈补偿,以进一步提高系统鲁棒性,同时解决快速终端滑模控制存在的抖振问题;最后运用Lyapunov稳定性理论证明该控制方法的稳定性,利用MATLAB对控制方法进行仿真,并将其应用于新型混联式输送机构样机进行实验,结果表明该控制器具有跟踪误差小、稳态精度高、响应速度快、鲁棒性好的特点。     

电子膨胀阀的滑模变结构控制

针对电子膨胀阀的调节对象-空调制冷系统的工况时变性及非线性等特点,利用滑模变结构控制对被控对象的模型误差、对象参数的变化及外部干扰有极佳的不敏感性等优点,将滑模变结构控制方法引入电子膨胀阀控制系统中,并进行了滑模变结构控制器的设计与仿真,在仿真时还加入了系统的不确定性.结果表明该控制方案有效,而且系统具有很好鲁棒性.     

非奇异终端滑模控制仿真实验设计

以二阶非线性系统为研究对象,采用非奇异终端滑模控制器进行控制。在非奇异终端滑模控制器的设计中,提出了一种变速指数趋近律。采用饱和函数代替符号函数,对抖振现象进行抑制。采用Matlab/Simulink软件建立了仿真实验系统,对提出的方法进行了仿真验证。采用变速指数趋近律时,状态变量的收敛速度更快。该仿真实验系统将理论学习和编程实现相结合,提高了学生学习的兴趣和积极性,激发学生的创新意识。     

纯电动汽车电驱动系统控制器设计与仿真

首先介绍纯电动汽车电驱动系统的结构原理,建立电驱动系统的数学模型。然后,根据设计要求,确定电驱动系统各总成部件的参数。同时,设计整车控制策略,并基于滑模控制的直接转矩控制方法设计电动机控制器,以提高整车效率和性能。最后进行仿真试验,其结果表明:设计的电驱动系统模型有较好的控制准确度,为纯电动汽车整车研究提供了仿真平台。     

一类非线性系统的滑模控制器设计

对基于输入输出模型的一类非线性系统提出了滑模控制方法 ,解决了一般滑模控制设计需要依赖于系统状态的问题 .通过对系统输入输出模型的分解 ,将控制器的设计分为两部分 ,一部分是由滑模控制器实现 ,另一部分是进行线性反馈控制器的设计 .仿真结果表明了控制方法的有效性     

时不变滑模控制在DC/DC变换器闭环控制中的应用研究

本文在分析DC／DC开关变换器滑模控制方法的基础上，针对以往开关变换器滑模控制器抖振现象严重的不足，通过引入趋近律的方法，以Buck变换器为例，给出了一种适合PWM控制方式的时不变滑模控制器的设计方法，并易于推广到其他类型变换器上。仿真结果表明，该控制方案可以减少系统超调，动、静态特性较好，并能有效削弱滑模运动的抖振现象。     

模糊滑模控制在永磁同步电机中的应用

本文结合终端滑模控制和模糊控制两种非线性控制方法,提出了一类永磁同步电动机的模糊滑模控制方法.为了实现永磁同步电动机伺服系统快速而准确的位置跟踪控制,在控制器设计中,利用中继切换控制使系统在给定的当前控制律的作用下运行到某一特定状态(或某一特定区域)后,再在滑模控制策略中引入模糊控制算法,进而设计了一种基于模糊滑模控制的非线性电机转速控制器.仿真结果显示,模糊滑模控制较好地解决了抖振问题,有效地实现了电机的转速跟踪,具有良好的动、静态特性和鲁棒性.     

不确定双线性系统的滑模控制(英)

对双线性系统提出了滑模控制方法,此方法较好地改善了闭环系统在原点的运动特性并对外部有界干扰具有较好的鲁棒性,最后采用氨合成反应模型,进行了仿真实验．     

Buck变换器的全局最优滑模控制器设计

普通滑模变结构控制系统具有系统到达滑模面之前鲁棒性差的特点,若采用全局滑模控制则能克服这一缺点.针对Buck变换器输入电压纹波干扰问题设计了一种全局最优滑模面,消除了滑模控制的趋近阶段,能够保证系统从初始时刻到终止时刻对参数摄动和干扰具有鲁棒不变性,仿真结果验证了所用方法的有效性.     

基于滑模变结构控制的Buck型DC/DC变换器实验研究

设计一个滑模变结构控制器以实现变换器良好的输出性能。根据变换器的状态方程,建立系统的数学模型,以指数趋近律作为控制律,得到滑模控制器表达式,采用边界层滑模控制技术减小控制器的抖振,并利用李雅普诺夫函数验证系统的稳定性。Matlab仿真与实验平台实测结果表明,设计的滑模控制器与PID控制器相比具有响应快速、过冲小、鲁棒性强等优点。该实验可加强学生对滑模变结构控制与Buck变换器相关知识的理解,提高学生的实践动手能力以及实验积极性。     

基于全局鲁棒滑模控制的变速恒频双馈风力发电机的研究

随着风力发电技术的发展,对变速恒频双馈风力发电机的控制方法方面的研究显得越发的重要.根据变速恒频双馈发电机对控制系统要求响应速度快、鲁棒性强的特点,将矢量转换方法与全局滑模控制方法结合,提出了一种全局鲁棒滑模变结构控制方案.针对双馈异步电机在内部参数变化和外部风机负载转矩扰动共同带来的扰动进行设计,并对比了传统PI控制.仿真证明,该控制方法可以提高双馈电机的动态性能,进一步增强了电机的抗干扰性.