欠驱动板球系统的自适应模糊滑模控制

针对板球系统中存在的非线性、欠驱动等特点,提出了一种自适应模糊滑模控制方案。首先根据板球系统的数学模型设计等效滑模控制律;其次为了消除等效滑模控制的抖振现象,利用自适应模糊滑模控制算法模糊逼近等效滑模控制系数以实现小球期望运动的鲁棒跟踪,保证轨迹误差在有限时间内收敛于零;最后通过Lyapunov理论严格证明了控制系统的稳定性。仿真和实验结果表明自适应模糊滑模控制能有效地改进球板系统的轨迹跟踪性能。     

自适应趋近律滑模控制的光伏系统最大功率点跟踪控制

在光伏系统最大功率点跟踪(MPPT)控制中，针对扰动观察法响应速度慢、抖振显著，传统滑模控制无法兼顾响应速度与抖振，在幂次趋近律与变速趋近律的基础上，提出基于自适应趋近律滑模控制的光伏系统MPPT控制策略。当系统状态远离滑模面时，幂次项可保证足够大的趋近速度；当系统状态趋近滑模面时，变速项可调整滑模区宽度，削弱抖振，使系统最终稳定。仿真结果表明，基于自适应趋近律滑模控制的光伏系统MPPT控制策略能有效提高光伏发电系统的稳定性和稳态准确性，增大高光伏发电系统响应速度。     

四旋翼飞行器平台控制算法比较研究

针对四旋翼飞行器欠驱动系统,设计一个自适应滑模控制器,该控制器能有效减小系统不确定性的影响以及滑模控制器在系统控制过程中产生的抖振。对飞行器进行数学建模,推导出系统的动力学方程,根据李雅普诺夫理论推导得到自适应滑模控制器的表达式,并证明了其稳定性。MATLAB仿真与实验平台测试结果表明,该自适应滑模控制器与传统的PID及普通滑模控制器相比,具有响应速度快、抖振小、鲁棒性强等特点。     

并联机器人的模糊滑模跟踪控制研究

本文针对以交流伺服电机驱动的少自由度并联机器人,设计了一种模糊滑模跟踪控制律.仿真结果表明,该算法解决了传统变结构控制在数字实现时的抖振问题,且对系统参数变化不敏感,具有良好的跟踪性能,实现了对该并联机器人机构的高精度实时控制.     

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.     

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。     

一类时滞不确定系统的输出滑模控制

研究了一类不确定时滞系统的输出滑模控制器设计问题。在系统状态未知的条件下,利用系统的输出设计滑模切换面,并结合新的趋近率设计系统的到达控制,有效地削弱系统抖振。最后给出一个仿真例子验证了该方法的可行性与有效性。     

不确定混沌系统的滤波反演自适应滑模控制

提出一种基于扩张状态观测器的反演自适应滑模控制方法,通过非线性坐标变换,将标准混沌系统模型变为更适于反演设计策略的严格参数反馈形式。设计线性扩张状态观测器估计系统状态及不确定部分,基于反演策略设计滑模控制律,并设计切换增益的自适应更新律以保证系统跟踪误差快速稳定收敛至零点。为了避免虚拟控制量的解析求导,简化控制器设计过程,虚拟控制量的导数通过一个滤波器获得。最后,将所设计方法与常规反演滑模控制器及PID控制做仿真实验比对,验证了所设计控制器能够改善滑模控制信号的抖振问题,提高了被控系统的动态性能。     

汽车电子节气门自适应模糊滑模控制器

为了实现汽车电子节气门开度的精确和快速控制,设计了一种基于积分滑模面的模糊滑模控制器。针对节气门强非线性特性,建立了电子节气门系统的数学模型。将切换函数作为输入,利用模糊系统的万能逼近特性,实现对理想控制律的逼近,并基于Lyapunov方法设计自适应律对控制器参数进行实时调节。同时,针对电子节气门阀片角速度无法直接测量设计了扩张状态观测器,实现了节气门开度变化的准确估计。利用dSPACE搭建了电子节气门系统快速控制原型实验平台,仿真和实验结果均表明所设计的控制器对节气门期望开度的跟踪精确,具有较快的响应速度,并有效地削弱了抖振现象,提高了系统的动态性能。     

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。     

Decentralized Control Based on FNNSMC for Interconnected Uncertain Nonlinear Systems

针对一类具有高阶关联项的大系统提出了一种新型控制器———模糊神经网络滑模控制器,该控制器将模糊神经网络与滑模控制器有机结合,消除了一般滑模控制器中的高频颤动现象,同时不需要知道系统中的不确定性和扰动的上界．实例仿真说明了控制器不仅能得到好的控制效果,而且具有比一般滑模控制器强的鲁棒性     

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．     

双拇指手的模糊滑动模态控制

为了实现双拇指手位置的精确控制,将模糊控制和滑动模态控制相结合,建立手指关节的状态方程,通过模糊控制规则确定滑动模态控制量,减小了滑模控制器的颤抖。仿真结果表明模糊滑动模态控制不仅可以抑制抖动而且具有良好的性能。     

具有饱和非线性输入的一类混沌系统自适应神经网络控制

针对一类具有饱和非线性输入的混沌系统,基于RBF神经网络的逼近能力提出一种控制方案。该方法利用自适应控制和鲁棒控制,使系统可在模型函数和外扰未知下,设计出结构简单有效的控制器,有效消除了现实中由于饱和非线性输入的存在而引起的控制器抖动的不良控制效果。仿真结果表明了所提控制方法的可行性。     

SOFC temperature evaluation based on an adaptive fuzzy controller

The operating temperature of a solid oxide fuel cell （SOFC） stack is a very important parameter to be controlled, which impacts the performance of the SOFC due to thermal cycling. In this paper, an adaptive fuzzy control method based on an affine nonlinear temperature model is developed to control the temperature of the SOFC within a specified range. Fuzzy logic systems are used to approximate nonlinear functions in the SOFC system and an adaptive technique is employed to construct the controller. Compared with the traditional fuzzy and proportion-integral-derivative （PID） control, the simulation results show that the designed adaptive fuzzy control method performed much better. So it is feasible to build an adaptive fuzzy controller for temperature control of the SOFC.     

带有未知死区非线性系统的自适应控制方案

针对一类带有未知死区的随机严格反馈非线性系统,提出了一种自适应模糊控制方案：利用命令滤波来处理退步方法的复杂性问题,并引入误差补偿机制克服动力学表面方法的缺点;此外,通过利用死区斜坡的边界信息,对未知的非线性系统不需要建立逆死区。与已有的结果相比,该方案的优点是：通过建立补偿信号消除滤波误差,且只有一个必需的自适应参数,这使该控制方案在实际应用中更有效;该控制方案,保证了闭路系统的所有控制信号最终一致概率有界,跟踪误差收敛到相应的紧集。     

Adaptive terminal sliding mode control for high-order nonlinear dynamic systems

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＣｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｆｏｃｕｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｂｌｅｍｏｆｕｎｃｅｒｔａｉｎｄｙｎａｍｉｃａｌｎｏｎ ｌｉｎｅａｒｓｙｓｔｅｍｓｓｕｂｊｅｃｔｔｏｅｘｔｅｒｎａｌｄｉｓｔｕｒｂａ     

基于积分型李亚普诺夫函数的直接自适应模糊控制

针对一类具有未知下三角形函数控制增益矩阵的非线性系统，根据滑模控制原理，并利用I型模糊系统的逼近能力，提出了一种直接自适应模糊控制器设计的新方案．通过引入积分型李亚普诺夫函数及逼近误差自适应补偿项，证明了闭环系统是全局稳定的，跟踪误差收敛到零．仿真结果表明了该方法的有效性．     

Adaptive terminal sliding mode control for high-order nonlinear dynamic systems

An adaptive terminal sliding mode control (SMC) technique is proposed to deal with the tracking problem for a class of high-order nonlinear dynamic systems. It is shown that a function augmented sliding hyperplane can be used to develop a new terminal sliding mode for high-order nonlinear systems. A terminal SMC controller based on Lyapunov theory is designed to force the state variables of the closed-loop system to reach and remain on the terminal sliding mode, so that the output tracking error then converges to zero in finite time which can be set arbitrarily. An adaptive mechanism is introduced to estimate the unknown parameters of the upper bounds of system uncertainties. The estimates are then used as controller parameters so that the effects of uncertain dynamics can be eliminated. It is also shown that the stability of the closed-loop system can be guaranteed with the proposed control strategy. The simulation of a numerical example is provided to show the effectiveness of the new method. Project supported by the National Outstanding Youth Science Foundation of China (NSFC:69725005) and the Zhejiang, Provincial Natural Science Key Foundation of China (ZD9905)