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基于新型滑模算法的双摆旋转起重机消摆跟踪控制 被引量:13
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作者 欧阳慧珉 王健 +2 位作者 张广明 梅磊 邓歆 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1344-1353,共10页
本文针对旋转起重机系统中旋臂定位和两级摆动抑制问题,提出一种含有非线性滑模面的滑模控制算法.不同于传统的线性滑模面,非线性滑模面可以使闭环系统的阻尼比从开始的较小值变化为最终的较大值.较小的阻尼比可以为系统提供较快的响应... 本文针对旋转起重机系统中旋臂定位和两级摆动抑制问题,提出一种含有非线性滑模面的滑模控制算法.不同于传统的线性滑模面,非线性滑模面可以使闭环系统的阻尼比从开始的较小值变化为最终的较大值.较小的阻尼比可以为系统提供较快的响应速度而较大的阻尼比则可减小超调量从而使得旋臂更加精确地跟踪给定轨迹.通过李雅普诺夫定理验证系统稳定性.比较仿真结果表明,该方法在实现摆角抑制的同时,起伏角和旋转角的跟踪误差分别降低了大约40%和52%. 展开更多
关键词 旋转起重机 双摆效应 跟踪控制 消摆控制 非线性滑模面
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基于非线性滑模面的多PMSM变结构同步控制 被引量:7
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作者 曹玲芝 王宏 谢晓磊 《微特电机》 北大核心 2015年第6期62-65,76,共5页
针对目前广泛应用饱和函数来削弱多电机线性滑模变结构同步控制的抖振时,同步控制的精度和削弱抖振之间的矛盾,提出了非线性滑模面变结构控制,这种控制方法在运用饱和函数削弱抖振的同时保证了同步控制的精度。建立了基于耦合补偿原理... 针对目前广泛应用饱和函数来削弱多电机线性滑模变结构同步控制的抖振时,同步控制的精度和削弱抖振之间的矛盾,提出了非线性滑模面变结构控制,这种控制方法在运用饱和函数削弱抖振的同时保证了同步控制的精度。建立了基于耦合补偿原理的多电机相邻交叉耦合环形系统。并将基于相邻交叉耦合环形系统的非线性滑模面变结构控制分别与同样基于此的线性滑模面变结构控制和PID控制进行对比,结果表明非线性滑模面变结构同步控制系统,具有更高的同步控制精度、更强的削弱抖振能力,同时系统的鲁棒性也较高。 展开更多
关键词 永磁同步电机 同步控制 非线性滑模面 相邻交叉耦合环形系统 饱和函数
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基于非线性滑模面的永磁同步电机变结构控制 被引量:6
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作者 曹玲芝 谢晓磊 任菊萍 《微电机》 2015年第3期48-52,共5页
目前大多采用饱和函数来削弱永磁同步电机滑模变结构控制的抖振,并且饱和函数的边界层厚度越大削弱抖振的能力越强,但这样会降低电机控制的最终精度。为了解决在采用饱和函数时,削弱抖振和提高控制精度之间的矛盾,提出了非线性滑模面。... 目前大多采用饱和函数来削弱永磁同步电机滑模变结构控制的抖振,并且饱和函数的边界层厚度越大削弱抖振的能力越强,但这样会降低电机控制的最终精度。为了解决在采用饱和函数时,削弱抖振和提高控制精度之间的矛盾,提出了非线性滑模面。把非线性滑模面和饱和函数结合起来,既能很好地削弱抖振又能提高控制的精度,最后通过分析仿真证明了这点。 展开更多
关键词 非线性滑模面 变结构控制 饱和函数
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永磁同步电动机新型自适应滑模控制 被引量:40
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作者 钱荣荣 骆敏舟 +1 位作者 赵江海 叶晓东 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1414-1421,共8页
永磁同步电动机(PMSM)是多变量、强耦合、非线性时变系统,对外界干扰及内部参数摄动较为敏感,为提高系统的鲁棒性,本文提出一种基于非线性滑模面的自适应滑模变结构控制方法.根据复合非线性反馈控制理论,为PMSM滑模控制系统设计非线性... 永磁同步电动机(PMSM)是多变量、强耦合、非线性时变系统,对外界干扰及内部参数摄动较为敏感,为提高系统的鲁棒性,本文提出一种基于非线性滑模面的自适应滑模变结构控制方法.根据复合非线性反馈控制理论,为PMSM滑模控制系统设计非线性滑模面,通过实时改变控制系统的阻尼系数来提高PMSM伺服系统的瞬态响应性能.在PMSM伺服系统外界扰动及内部参数摄动的上下界未知的情况下,采用自适应参数校正律来调节控制增益的大小,改善了系统的抖振现象.此外,对电机的电流及转速进行了饱和限制,使得所设计的伺服控制系统可用于大范围的位移跟踪.仿真结果表明,与基于线性滑模面的控制器相比较,本文所设计的基于非线性滑模面的自适应滑模控制器使得电机转子位移能够更快且无超调的到达给定值,且系统的抖振现象明显减弱. 展开更多
关键词 永磁同步电动机 滑模控制器 非线性滑模面 自适应参数校正
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基于摩擦补偿的两轴直驱伺服进给系统自适应非线性滑模轮廓控制 被引量:2
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作者 金鸿雁 王磊 赵希梅 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1335-1342,共8页
为满足两轴直驱伺服进给系统的高精度加工要求,提出一种基于摩擦补偿的自适应非线性滑模轮廓控制(ANSMCC)方法,以兼顾加工精度和响应速度要求。建立适用于大曲率轮廓加工的等效轮廓误差模型,同时考虑系统中存在的不确定性动态的影响,建... 为满足两轴直驱伺服进给系统的高精度加工要求,提出一种基于摩擦补偿的自适应非线性滑模轮廓控制(ANSMCC)方法,以兼顾加工精度和响应速度要求。建立适用于大曲率轮廓加工的等效轮廓误差模型,同时考虑系统中存在的不确定性动态的影响,建立准确且能实时补偿的改进LuGre非线性摩擦力动力学模型。为提升两轴直驱伺服进给系统轮廓性能,设计基于非线性滑模面的ANSMCC方法,其中非线性滑模面包含轮廓误差分量,通过改变非线性滑模面中增益矩阵值的大小可实时改变系统的阻尼比,从而协调轮廓误差与系统响应速度的关系。实验结果表明,所提方法可以克服系统运行过程中不确定性动态的影响,准确跟踪大曲率轮廓曲线,提高轮廓加工精度。 展开更多
关键词 两轴直驱伺服进给系统 摩擦补偿 非线性滑模面 轮廓误差
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基于模糊幂次趋近律的漂浮基空间机器人快速滑模控制 被引量:2
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作者 童超 陈力 《机械设计与制造工程》 2016年第10期59-62,共4页
针对空间机械臂轨迹跟踪控制过程中的抖振抑制问题,讨论了一种基于模糊幂次趋近律的快速滑模变结构控制方法。首先运用拉格朗日第二类方程,建立了空间机械臂系统的动力学模型。然后对机械臂的传统滑模面进行改进,设计了一种快速非线性... 针对空间机械臂轨迹跟踪控制过程中的抖振抑制问题,讨论了一种基于模糊幂次趋近律的快速滑模变结构控制方法。首先运用拉格朗日第二类方程,建立了空间机械臂系统的动力学模型。然后对机械臂的传统滑模面进行改进,设计了一种快速非线性滑模面。利用模糊控制理论,设计了一种模糊幂次趋近律,使机械臂抖振抑制的效果明显,同时也保证了系统的轨迹跟踪控制效果。通过Lyapunov稳定性分析定理,验证了系统的稳定性和收敛性。最后用仿真实验结果证明了所设计控制方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 空间机械臂 模糊幂次趋近律 非线性滑模面 抖振抑制
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时滞离散时间系统的非线性准滑模鲁棒控制 被引量:9
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作者 高存臣 刘振 任启峰 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期123-130,共8页
针对一类变时滞离散系统,基于一种新型的非线性时变准滑模面设计方案,研究了系统的鲁棒滑模控制问题.首先,给出了该种非线性切换函数的一般形式,该类准滑模面具有时变的特征,且能够动态地改善系统的运动品质.利用自由权矩阵与线性矩阵... 针对一类变时滞离散系统,基于一种新型的非线性时变准滑模面设计方案,研究了系统的鲁棒滑模控制问题.首先,给出了该种非线性切换函数的一般形式,该类准滑模面具有时变的特征,且能够动态地改善系统的运动品质.利用自由权矩阵与线性矩阵不等式技术,给出了该类时滞离散系统非线性准滑模面的设计方法,并得到了稳定的非线性准滑模面存在的充分条件;其次,基于一种改进的离散趋近律方法,设计了相应的准滑模控制器,以保证系统的状态在有限时间内到达准滑模,从而将此类非线性系统的滑模变结构控制的分析与综合问题推广到了时滞非线性系统.最后,仿真结果表明,在本文所设计的准滑模面与准滑模变结构控制器的作用下,系统的状态是稳定的,且具有响应速度快、超调量小、调节时间较小等优点,从而说明了本文所设计方法的有效性. 展开更多
关键词 非线性准滑模面 准滑模变结构控制 离散时间系统 时滞 线性矩阵不等式
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机动目标拦截含攻击角约束的新型滑模制导律 被引量:14
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作者 张尧 郭杰 +2 位作者 唐胜景 商巍 张浩强 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1443-1457,共15页
针对导弹带有攻击角约束的机动目标拦截问题,结合积分滑模和全局滑模控制方法的优点,设计了一种全新的导弹滑模制导律(SMGL)。在纵向平面内建立考虑攻击角约束的弹目相对运动方程。采用一种新的非线性饱和函数来构造积分滑模面中的积分... 针对导弹带有攻击角约束的机动目标拦截问题,结合积分滑模和全局滑模控制方法的优点,设计了一种全新的导弹滑模制导律(SMGL)。在纵向平面内建立考虑攻击角约束的弹目相对运动方程。采用一种新的非线性饱和函数来构造积分滑模面中的积分项,提出了一种新型的非线性全局积分滑模控制方法,解决了传统积分滑模控制中系统暂态性能恶化的问题,降低了系统的稳态误差,保证导弹在有限时间内以更理想的攻击角命中目标,同时使导弹在整个拦截过程中具有很强的鲁棒性。采用动态面控制方法设计了考虑攻击角约束和自动驾驶仪动态特性的导弹全局非线性积分SMGL,基于Lyapunov稳定性准则证明了闭环系统所有状态最终一致有界。与传统线性积分SMGL和偏置比例导引律进行仿真对比,仿真结果验证了全局非线性积分SMGL的有效性和优越性。 展开更多
关键词 飞行器控制、导航技术 制导律 全局非线性积分滑模 动态面控制 攻击角约束
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基于非线性积分滑模补偿的永磁同步电机无差拍预测控制 被引量:1
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作者 李飞 邱鑫 +2 位作者 杨建飞 陈秋仲 陈洪生 《微特电机》 2022年第8期31-36,共6页
无差拍预测电流控制能为电流环提供良好的动态性能,但电机模型参数与电机实际参数失配时会产生电流静差,使电机无法输出准确额定转矩。设计了一种非线性积分滑模电流静差补偿算法,将参数失配导致的电流静差转化为电压补偿量添加到预测... 无差拍预测电流控制能为电流环提供良好的动态性能,但电机模型参数与电机实际参数失配时会产生电流静差,使电机无法输出准确额定转矩。设计了一种非线性积分滑模电流静差补偿算法,将参数失配导致的电流静差转化为电压补偿量添加到预测控制中,相比于常规积分滑模补偿算法,该控制算法既能有效补偿存在的电流静差,又能改善误差过大而导致的积分饱和、调节时间过长等问题,改善了系统的暂态性能;采用改进的幂次趋近律可保证滑模面的可到达性,又能抑制抖振。最后通过仿真验证了该算法能够有效、快速地消除电流静差。 展开更多
关键词 永磁同步电机 非线性积分滑模面 无差拍预测电流控制 电流静差补偿
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