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快速收敛的机器人滑模变结构控制 被引量:63
1
作者 梅红 王勇 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2009年第5期552-557,共6页
针对滑模变结构控制的收敛速度问题,提出了一种新的非线性滑模面.系统到达该滑模面上任一位置后,都能够以高于线性滑模和终端滑模的速度收敛到平衡点.同时,提出了一种新的双幂次趋近律,使得系统状态在趋近滑模面的全过程中,也能够拥有... 针对滑模变结构控制的收敛速度问题,提出了一种新的非线性滑模面.系统到达该滑模面上任一位置后,都能够以高于线性滑模和终端滑模的速度收敛到平衡点.同时,提出了一种新的双幂次趋近律,使得系统状态在趋近滑模面的全过程中,也能够拥有较高的速度,并消除了传统滑模变结构控制所固有的抖振.最后将该方法用于仿真机器人的路径跟踪控制,结果表明,系统具有较强的鲁棒性和较快的收敛速度,验证了该方案的有效性. 展开更多
关键词 滑模变结构控制 滑模面 趋近律 轨迹跟踪
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Boost变换器精确反馈线性化滑模变结构控制 被引量:60
2
作者 乐江源 谢运祥 +2 位作者 洪庆祖 张志 陈林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第30期16-23,共8页
利用非线性系统的微分几何理论,在Boost变换器仿射非线性模型基础上,推导出对应的非线性坐标变换矩阵和状态反馈表达式,得到Boost变换器状态反馈精确线性化模型。在此线性化模型基础上,选取线性切换函数和指数趋近律,设计滑模变结构控... 利用非线性系统的微分几何理论,在Boost变换器仿射非线性模型基础上,推导出对应的非线性坐标变换矩阵和状态反馈表达式,得到Boost变换器状态反馈精确线性化模型。在此线性化模型基础上,选取线性切换函数和指数趋近律,设计滑模变结构控制器。研究对比表明,所提出的精确反馈线性化滑模变结构控制策略具有良好的动态响应调节和稳态误差调节特性,同时克服了现有精确反馈线性化控制策略固有的对精确数学模型依赖性的缺点,表现出更强的鲁棒性,从而具有一般性理论和实际意义。 展开更多
关键词 DC-DC变换器 滑模变结构控制 非线性控制 精确反馈线性化
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全局滑模控制在永磁同步电机位置伺服中的应用 被引量:52
3
作者 胡强晖 胡勤丰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第18期61-66,共6页
为了简化位置伺服控制中滑模面的设计,将典型的梯形速度波形设计成指数形式,采用速度和位置两段滑模来代替四段滑模。这样既减少了设计的复杂程度又可应用新的全局滑模和变指数趋近率来提高系统的鲁棒性和消除抖振,并且采用线性化设计... 为了简化位置伺服控制中滑模面的设计,将典型的梯形速度波形设计成指数形式,采用速度和位置两段滑模来代替四段滑模。这样既减少了设计的复杂程度又可应用新的全局滑模和变指数趋近率来提高系统的鲁棒性和消除抖振,并且采用线性化设计、积分消除静差等措施来实现精确的位置定位和速度控制。仿真和实验均证明了该方案对系统参数不确定、外部扰动和噪声具有强鲁棒性。系统的动态、静态品质优良,滑模变结构的抖振也得到了明显抑制,所设计的滑模控制方案是可行和优越的。 展开更多
关键词 位置伺服 滑模变结构控制 永磁同步电动机 抖振
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有源电力滤波器变趋近律滑模变结构控制 被引量:36
4
作者 周卫平 吴正国 +1 位作者 刘大明 杨宣访 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第23期91-94,共4页
基于对三相三线有源电力滤波器电流控制方程的时域分析,得出了滑模变结构控制的一般控制律,并且进一步提出了有源电力滤波器变趋近律滑模变结构控制方法。该方法在一个控制周期内对滑模面进行了分解控制,可使最大偏差在较短的时间内得... 基于对三相三线有源电力滤波器电流控制方程的时域分析,得出了滑模变结构控制的一般控制律,并且进一步提出了有源电力滤波器变趋近律滑模变结构控制方法。该方法在一个控制周期内对滑模面进行了分解控制,可使最大偏差在较短的时间内得到纠正,同时又避免了较大幅值的抖振现象。该方法具有跟踪的快速性好,能较好地抑制尖峰现象,能削弱抖振现象,计算量少、适合于有源电力滤波器的实时控制等优点。给出了三相三线制有源电力滤波器仿真和实验结果,结果证明了该文方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 电力电子 有源电力滤波器 滑模控制 变结构控制 变趋近律
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用滑模控制方法实现具有扇区非线性输入的主从混沌系统同步 被引量:36
5
作者 王兴元 刘明 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期2584-2589,共6页
分析了一个具有扇区非线性输入且含有参数不确定性以及外部噪声干扰的主从混沌系统的同步控制问题.设计了一类同步滑模变结构控制器,并从理论上证明了该控制器的有效性.研究表明该控制器不受受控系统的参数变化和噪声干扰的影响,具有很... 分析了一个具有扇区非线性输入且含有参数不确定性以及外部噪声干扰的主从混沌系统的同步控制问题.设计了一类同步滑模变结构控制器,并从理论上证明了该控制器的有效性.研究表明该控制器不受受控系统的参数变化和噪声干扰的影响,具有很强的鲁棒性.最后通过对主从Duffing_Holmes系统的仿真研究,验证了该控制器的有效性. 展开更多
关键词 混沌同步 滑模变结构控制 扇区非线性输入 不确定性
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永磁同步电机变指数趋近律滑模控制 被引量:46
6
作者 毛亮亮 周凯 王旭东 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期106-111,共6页
为取得系统对负载和参数扰动的高稳定性,同时避免滑模控制(SMC)具有的抖振现象,将一种新的滑模变结构控制策略应用于永磁同步电机(PMSM)驱动系统中。采用最大转矩电流比(MTPA)控制分配定子d、q轴电流,并将它们与转矩的关系拟合为低阶多... 为取得系统对负载和参数扰动的高稳定性,同时避免滑模控制(SMC)具有的抖振现象,将一种新的滑模变结构控制策略应用于永磁同步电机(PMSM)驱动系统中。采用最大转矩电流比(MTPA)控制分配定子d、q轴电流,并将它们与转矩的关系拟合为低阶多项式,有效地提高了该方法的工程实用性;阐述了在系统存在性条件下改进的变指数趋近律控制策略,通过恰当地选取积分滑模面和切换增益,并将控制律连续化,有效地削弱了滑模控制方法的抖振问题。仿真与实验结果表明,该方法可以有效抑制系统抖振,改善系统鲁棒性,同时具有良好的动、静态性能。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 滑模变结构控制 最大转矩电流比 系统抖振 变指数趋近律
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空调负荷直接负荷控制虚拟储能特性研究 被引量:44
7
作者 艾欣 赵阅群 周树鹏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1596-1603,共8页
研究能源互联网背景下,需求侧直接负荷控制的集群空调负荷(air condition loads,ACLs)在消纳风电功率中体现的虚拟储能特性和相应的储能容量。采用蒙特卡洛模拟方法验证改变设定温度的集群ACLs的储能特性;建立了双耦合线性偏微分方程组... 研究能源互联网背景下,需求侧直接负荷控制的集群空调负荷(air condition loads,ACLs)在消纳风电功率中体现的虚拟储能特性和相应的储能容量。采用蒙特卡洛模拟方法验证改变设定温度的集群ACLs的储能特性;建立了双耦合线性偏微分方程组的集群ACLs状态空间模型,提出了以风电–储能–集群ACLs联合系统出力为滑模面的变结构滑动模块跟踪控制策略来实现联合出力的平滑输出;仿真改变设定温度时,集群ACLs消纳实地风电场输出功率情景,结果表明所提方法能够消纳低时间常数滤波的风电出力,设定温度变化在±1℃内,其储能容量达到90 MW?h以上。该方法可为能源互联网中能量合理调配、减少储能配置方面提供新的技术途径。 展开更多
关键词 能源互联网 直接负荷控制 集群空调负荷 滑模变结构控制 风电消纳 虚拟储能 需求响应
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基于RBF网络的风电机组变桨距滑模控制 被引量:37
8
作者 秦斌 周浩 +1 位作者 杜康 王欣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期37-41,共5页
由于风速的随机性、风电机组参数的时变性、系统的非线性以及时滞性,造成风电机组输出功率的不稳定。为改善系统在恒功率输出运行区域内的动态性能,在分析风力发电系统变桨距控制研究现状的基础上,提出了一种基于RBF神经网络的变桨距滑... 由于风速的随机性、风电机组参数的时变性、系统的非线性以及时滞性,造成风电机组输出功率的不稳定。为改善系统在恒功率输出运行区域内的动态性能,在分析风力发电系统变桨距控制研究现状的基础上,提出了一种基于RBF神经网络的变桨距滑模控制方案。采用模糊C-均值(FCM)聚类法和递推最小二乘法(RLS)离线学习得到网络初始参数,并把滑模误差引入到变桨距滑模控制自适应律中,在线调整RBF网络中心和权值以改善系统的动态性能。该方法不仅具有滑模控制的抗干扰、对变化参数鲁棒性强以及速度快等优点,神经网络控制的加入还有效地抑制了滑模变结构控制所引起的桨距角抖振现象。构建了风力发电系统变桨距控制模型并进行仿真,结果表明基于RBF神经网络的变桨距滑模控制器具有良好的动态性能及对风速扰动的鲁棒性,可以有效改善系统的桨距控制效果。 展开更多
关键词 风力发电系统 桨距角控制 RBF神经网络 滑模控制 抖振
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三相电压型并网逆变器滑模变结构直接功率控制 被引量:34
9
作者 尚磊 孙丹 +2 位作者 胡家兵 贺益康 王波 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第14期79-83,共5页
建立了三相电压型并网逆变器数学模型,在此基础上提出了一种基于滑模变结构的三相电压型并网逆变器直接功率控制策略,详细论述了控制策略原理及设计过程。该控制策略将滑模变结构控制器、直接功率控制和空间矢量脉宽调制技术相结合,不... 建立了三相电压型并网逆变器数学模型,在此基础上提出了一种基于滑模变结构的三相电压型并网逆变器直接功率控制策略,详细论述了控制策略原理及设计过程。该控制策略将滑模变结构控制器、直接功率控制和空间矢量脉宽调制技术相结合,不需要同步速旋转坐标变换即可实现恒定的开关频率,具有良好的稳态性能和快速的动态特性。在一台3kVA的并网逆变器样机上进行了实验研究,结果证明了所提出的滑模变结构直接功率控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 电压型并网逆变器 滑模变结构 直接功率控制 空间矢量脉宽调制 恒定开关频率
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基于神经网络给定补偿的交流永磁直线伺服系统滑模控制 被引量:32
10
作者 孙宜标 郭庆鼎 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期21-25,87,共6页
针对直接驱动的永磁直线同步电动机 (PMLSM )伺服系统 ,应用滑模变结构控制理论设计了一种具有强鲁棒性的速度控制器。为使系统具有自学习能力 ,削弱滑模控制所引起的“抖振” ,采用基于神经网络前馈给定补偿的滑模控制策略。仿真结果表... 针对直接驱动的永磁直线同步电动机 (PMLSM )伺服系统 ,应用滑模变结构控制理论设计了一种具有强鲁棒性的速度控制器。为使系统具有自学习能力 ,削弱滑模控制所引起的“抖振” ,采用基于神经网络前馈给定补偿的滑模控制策略。仿真结果表明 ,该方案有效地克服了永磁直线同步电机特有的端部效应所产生的推力波动对系统的影响 ,对参数变化及阻力扰动具有很强的鲁棒性 。 展开更多
关键词 滑模变结构控制 复合控制 神经网络 永磁直线同步电动机 直接驱动
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有限时间快速收敛滑模变结构控制 被引量:24
11
作者 康宇 奚宏生 季海波 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期623-626,共4页
讨论了一类非线性系统的滑模变结构控制有限时间收敛问题.提出了一种新的收敛滑模超曲面及相应控制方案.研究结果表明,系统状态变量能以较快的收敛速度在有限时间内进入各级滑模超曲面最终到达平衡点,并具有良好的动态性能.最后仿真结... 讨论了一类非线性系统的滑模变结构控制有限时间收敛问题.提出了一种新的收敛滑模超曲面及相应控制方案.研究结果表明,系统状态变量能以较快的收敛速度在有限时间内进入各级滑模超曲面最终到达平衡点,并具有良好的动态性能.最后仿真结果验证了该方案的有效性. 展开更多
关键词 滑模变结构控制 有限时间快速收敛 动态性能
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直驱式永磁同步风力发电机中混沌运动的滑模变结构控制 被引量:32
12
作者 杨国良 李惠光 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期7552-7557,共6页
以直驱式永磁同步风力发电机(D-PMSG)作为研究对象,推导了其数学模型,论证了在某些参数及工作条件下会出现混沌运动,提出了D-PMSG混沌运动的滑模变结构控制方法,通过控制桨距角β来实现.针对风力机系统的非线性,参数变化等特性,根据风... 以直驱式永磁同步风力发电机(D-PMSG)作为研究对象,推导了其数学模型,论证了在某些参数及工作条件下会出现混沌运动,提出了D-PMSG混沌运动的滑模变结构控制方法,通过控制桨距角β来实现.针对风力机系统的非线性,参数变化等特性,根据风力机机理,基于一定假设得到风力机在某一工况点线性模型,进而提出滑模变结构控制方案,充分利用变结构控制对被控对象的模型误差、对象参数的变化以及外部干扰有极佳的不敏感性的优点.仿真结果表明所提出控制方案的有效性,控制响应速度快,控制鲁棒性好,能适用于系统具有不确定性参数情形等优点.研究结果为直驱式风力发电系统的混沌控制应用提供了有价值的参考. 展开更多
关键词 风力发电 直驱式永磁同步风力发电机组(D-PMSG) 混沌控制 滑模变结构控制
原文传递
电动汽车PMSM MTPA控制系统滑模速度控制 被引量:32
13
作者 金宁治 王旭东 李文娟 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期52-58,共7页
为了提高电动汽车电机驱动系统对参数摄动和负载扰动的鲁棒性,同时削弱滑模变结构控制(SMVSC)固有的抖振,将一种改进的滑模控制策略应用于永磁同步电机(PMSM)最大转矩电流比(MTPA)控制调速系统中。采用最大转矩电流比控制方法分配定子... 为了提高电动汽车电机驱动系统对参数摄动和负载扰动的鲁棒性,同时削弱滑模变结构控制(SMVSC)固有的抖振,将一种改进的滑模控制策略应用于永磁同步电机(PMSM)最大转矩电流比(MTPA)控制调速系统中。采用最大转矩电流比控制方法分配定子直轴、交轴电流,将他们与转矩的关系分别拟合为低阶多项式,提高了该方法的工程实用性;速度环采用基于变指数趋近律的滑模控制策略,选取积分滑模面,并将控制律连续化,有效地削弱了滑模控制系统固有的抖振。仿真与实验表明,所设计控制器提高了系统鲁棒性,具有优良的稳态、动态性能,适用于电动汽车电机驱动系统。 展开更多
关键词 永磁同步电机 最大转矩电流比控制 滑模变结构控制 变指数趋近律 积分滑模面
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带有滞后影响的控制系统的变结构控制 被引量:22
14
作者 胡跃明 周其节 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1991年第5期587-591,共5页
本文研究了带有滞后影响的控制系统的变结构控制问题,得到了系统的滑动方程式及与干扰无关的条件,并给出了综合方法.
关键词 滞后 控制系统 变结构控制
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液压活套多变量系统的建模及积分变结构控制 被引量:28
15
作者 童朝南 武延坤 +1 位作者 刘磊明 李江昀 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期1305-1311,共7页
为了实现热连轧中活套高度与张力系统的解耦控制,需对具有非线性、强耦合、不确定、多约束特性的活套系统建立工程上适用的数学模型.通过对活套系统动态耦合过程的分析,在工作点附件,结合伺服阀和液压缸的模型,建立起液压活套系统的动... 为了实现热连轧中活套高度与张力系统的解耦控制,需对具有非线性、强耦合、不确定、多约束特性的活套系统建立工程上适用的数学模型.通过对活套系统动态耦合过程的分析,在工作点附件,结合伺服阀和液压缸的模型,建立起液压活套系统的动态数学模型.采用积分滑模变结构多变量解耦控制策略以减弱系统的耦合影响,提高控制效果.仿真结果验证了本算法的有效性,表明解耦后的活套控制系统可获得更好的控制效果. 展开更多
关键词 活套系统 解耗电 建模 数学模型 滑模变结构控制
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基于双滑模的永磁同步电机直接转矩控制 被引量:30
16
作者 潘峰 闫庚龙 +2 位作者 苑伟华 秦国锋 虞嫣然 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第A02期427-433,共7页
针对永磁同步电机直接转矩控制中存在转矩脉动大、开关频率不稳定等问题,结合滑模变结构控制方法,提出一种双滑模变结构直接转矩控制方案。首先,设计磁链和转矩的滑模控制器,输出为所需施加的电压空间矢量,并运用Lyapunov理论对所设计... 针对永磁同步电机直接转矩控制中存在转矩脉动大、开关频率不稳定等问题,结合滑模变结构控制方法,提出一种双滑模变结构直接转矩控制方案。首先,设计磁链和转矩的滑模控制器,输出为所需施加的电压空间矢量,并运用Lyapunov理论对所设计控制器的存在性和可达性进行证明。其次,设计滑模无速度传感器,实现PMSM-DTC系统的无传感器运行。最后,仿真结果表明该控制系统的可行性,永磁同步电机转矩脉动减小,对参数变化和外部干扰具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 直接转矩控制 双滑模变结构 无速度传感器
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基于无源性与滑模变结构控制相结合的VIENNA整流器控制策略 被引量:29
17
作者 陆翔 谢运祥 +2 位作者 桂存兵 程丽 杨玉波 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期110-115,共6页
针对VIENNA整流器的非线性特点,提出一种无源性控制与滑模变结构控制相结合的混合控制策略。在建立同步旋转坐标系下VIENNA整流器非线性数学模型的基础上,推导了VIENNA整流器的Euler-Lagrange数学模型,分析了VIENNA整流器的无源性。利... 针对VIENNA整流器的非线性特点,提出一种无源性控制与滑模变结构控制相结合的混合控制策略。在建立同步旋转坐标系下VIENNA整流器非线性数学模型的基础上,推导了VIENNA整流器的Euler-Lagrange数学模型,分析了VIENNA整流器的无源性。利用无源性理论及滑模变结构控制理论设计了VIENNA整流器的控制器,即电压外环采用滑模变结构控制、电流内环采用无源性控制的双闭环控制算法。在MATLAB7.1/Simulink环境中建立了仿真模型,并搭建了800 W的实验样机。仿真与实验结果表明,所提出的混合控制策略达到了控制的目的。利用无源性控制与滑模变结构控制相结合的整流器具有鲁棒性强、动态特性好、抗干扰能力强等优点。 展开更多
关键词 整流器 VIENNA整流器 三电平 数学模型 无源性控制 滑模控制 变结构控制
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基于滑模控制的三相电压型PWM整流器系统仿真 被引量:18
18
作者 陈瑶 金新民 童亦斌 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1849-1852,共4页
三相电压型PWM整流器(VSR)用于AC/DC/AD系统前端整流器时,由于PI控制的滞后性及其比例积分系数对系统参数的敏感性,很难在四象限运行中保持良好的动态性能和鲁棒性。考虑到VSR本身非线性的特点,提出了一种基于同步旋转坐标系的双闭环滑... 三相电压型PWM整流器(VSR)用于AC/DC/AD系统前端整流器时,由于PI控制的滞后性及其比例积分系数对系统参数的敏感性,很难在四象限运行中保持良好的动态性能和鲁棒性。考虑到VSR本身非线性的特点,提出了一种基于同步旋转坐标系的双闭环滑模变结构控制算法,在MATLAB/SIMULINK环境建立了仿真模型,对滑模算法和PI算法进行了对比仿真。结果表明,较之PI算法,滑模算法具有更好的动态响应。 展开更多
关键词 滑模变结构算法 PI控制 PWM整流器 空间矢量脉宽调制 仿真
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滑模变结构控制研究综述 被引量:15
19
作者 张昌凡 《株洲工学院学报》 2004年第2期1-5,共5页
主要介绍滑模变结构控制的研究情况。先介绍变结构控制理论,并对滑模变结构的发展现状进行了评述;然后着重从滑模面设计、滑模条件以及抖动这三个方面对已开展的研究工作进行了深入的探讨;最后介绍了滑模变结构控制的主要应用情况,同时... 主要介绍滑模变结构控制的研究情况。先介绍变结构控制理论,并对滑模变结构的发展现状进行了评述;然后着重从滑模面设计、滑模条件以及抖动这三个方面对已开展的研究工作进行了深入的探讨;最后介绍了滑模变结构控制的主要应用情况,同时对这一领域的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 变结构控制 自适应控制 非线性控制 抖动 滑模面设计
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基于滑模变结构的双馈风力发电机直接功率控制策略研究 被引量:25
20
作者 李生民 何欢欢 +1 位作者 张玉坤 郑元 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期2006-2010,共5页
针对传统矢量控制对双馈风力发电机参数的依赖性和传统直接功率控制策略的开关频率不固定问题,提出基于滑模变结构的双馈风力发电机直接功率控制策略,把滑模变结构控制和电压空间矢量脉宽调制技术相结合,并用转子电压直接控制双馈电机... 针对传统矢量控制对双馈风力发电机参数的依赖性和传统直接功率控制策略的开关频率不固定问题,提出基于滑模变结构的双馈风力发电机直接功率控制策略,把滑模变结构控制和电压空间矢量脉宽调制技术相结合,并用转子电压直接控制双馈电机的有功功率和无功功率。在PSCAD仿真环境下搭建了其系统模型,实现了双馈风力发电系统最大功率点跟踪以及有功功率和无功功率的解耦控制。系统结果表明:该控制策略具有较好的参数鲁棒性和输出电能质量,验证了该直接功率控制策略的有效性和可行性。 展开更多
关键词 双馈电机 滑模变结构控制 直接功率 解耦控制
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