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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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基于一种新型趋近律的自适应滑模控制 被引量：40
2
作者 周涛 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期1335-1338,共4页
首先,利用特殊幂次函数和反双曲正弦函数构造一种新型滑模变结构控制趋近律;然后,采用该趋近律设计一种自适应滑模控制律,并证明滑模控制系统误差渐近收敛.仿真实验表明:在存在时变转动惯量和摩擦力矩扰动的情况下,该自适应滑模控制系... 首先,利用特殊幂次函数和反双曲正弦函数构造一种新型滑模变结构控制趋近律;然后,采用该趋近律设计一种自适应滑模控制律,并证明滑模控制系统误差渐近收敛.仿真实验表明:在存在时变转动惯量和摩擦力矩扰动的情况下,该自适应滑模控制系统具有较高的位置和速度跟踪精度,并有效减弱了控制输入信号的高频震颤现象;同时,采用反双曲正弦函数的自适应律能较好地平滑系统转动惯量估计值,减小控制输入信号的幅值. 展开更多
关键词 滑模变结构控制 趋近律 自适应律 高频震颤现象
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离散时间系统变结构控制的趋近律问题 被引量：30
3
作者 李文林 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期1267-1270,共4页
针对离散系统变结构控制,提出了两个新的滑模趋近律.应用该趋近设计变结构控制系统,其原点的稳定性和系统的平稳性都优于指数趋近律和比例-等速-变速趋近律.通过仿真例子对此进行了验证.
关键词 离散时间系统 变结构控制 滑动模态 趋近律
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基于趋近律滑模控制的智能车辆轨迹跟踪研究 被引量：36
4
作者 姜立标 吴中伟 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期381-386,共6页
针对目前已有智能车辆轨迹跟踪控制存在跟踪精度低、鲁棒性弱等问题,结合滑模控制响应迅速、抗干扰能力强的优点,提出一种基于趋近律的滑模控制方法。提出的趋近律通过特殊幂次函数和反双曲正弦函数的组合,提高了系统状态的趋近速度并... 针对目前已有智能车辆轨迹跟踪控制存在跟踪精度低、鲁棒性弱等问题,结合滑模控制响应迅速、抗干扰能力强的优点,提出一种基于趋近律的滑模控制方法。提出的趋近律通过特殊幂次函数和反双曲正弦函数的组合,提高了系统状态的趋近速度并且平滑和限制了抖振现象,可实现控制车辆平顺快速跟踪参考轨迹。在Simulink软件上搭建了车辆运动学模型并进行轨迹跟踪仿真实验,通过与双幂次趋近律滑模控制进行对比验证了控制效果。仿真实验结果表明,相对于双幂次趋近律滑模控制,提出的趋近律滑模控制的车辆能更快地跟踪到参考轨迹,横向和纵向误差收敛速度明显增快,航向角抖振现象减弱,系统具有更快的趋近速度,并且抖振现象被削弱。 展开更多
关键词 车辆 轨迹跟踪 滑模控制 趋近律 仿真
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基于幂次函数的离散滑模控制算法 被引量：31
5
作者 孙彪 孙秀霞 +1 位作者 陈琳 薛建平 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期285-288,共4页
利用幂次函数构造一种新的趋近律离散滑模控制算法,并给出了无抖振的理论证明.对于标称系统,该算法可使切换函数无抖振、无正负交替地快速趋近于零;对于满足匹配条件的不确定性系统,可使切换函数无抖振、单调地收敛于与外干扰相关的某... 利用幂次函数构造一种新的趋近律离散滑模控制算法,并给出了无抖振的理论证明.对于标称系统,该算法可使切换函数无抖振、无正负交替地快速趋近于零;对于满足匹配条件的不确定性系统,可使切换函数无抖振、单调地收敛于与外干扰相关的某一数值.利用倒立摆模型进行了数值仿真,结果表明,控制器的输出、切换函数、被控系统的输出均不存在抖振现象,而且被控系统表现出了良好的动态品质. 展开更多
关键词 幂次函数 趋近律 抖振 离散滑模控制
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基于趋近律方法的离散时间系统变结构控制 被引量：27
6
作者 宋立忠 李槐树 姚琼荟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期525-528,共4页
对变结构控制设计中的离散趋近律方法进行深入研究,提出了"理想趋近律"与"鲁棒趋近律"的概念.基于这些概念可以将离散趋近律区分为两类.研究了采用不同类型趋近律求取变结构控制时的异同及鲁棒性保证机理.澄清了使... 对变结构控制设计中的离散趋近律方法进行深入研究,提出了"理想趋近律"与"鲁棒趋近律"的概念.基于这些概念可以将离散趋近律区分为两类.研究了采用不同类型趋近律求取变结构控制时的异同及鲁棒性保证机理.澄清了使用趋近律方法设计变结构控制时存在的混乱和误解. 展开更多
关键词 离散时间系统 变结构控制 趋近律 鲁棒性
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不确定离散变结构控制系统的趋近律方法 被引量：27
7
作者 高存臣 刘云龙 李云艳 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期781-785,共5页
分析了不确定离散变结构控制系统的常用设计方法的优缺点,借助s型函数提出了一种改进的离散趋近律.应用该趋近律设计的变结构控制系统,其原点稳定性和系统平稳性都优于指数趋近律和变速趋近律,该设计方案保证了系统状态在趋近过程中能... 分析了不确定离散变结构控制系统的常用设计方法的优缺点,借助s型函数提出了一种改进的离散趋近律.应用该趋近律设计的变结构控制系统,其原点稳定性和系统平稳性都优于指数趋近律和变速趋近律,该设计方案保证了系统状态在趋近过程中能够保持某一趋近特性,加快了系统状态的趋近速度,同时降低了抖振,易于变结构控制设计.仿真结果验证了该设计方案的可行性和有效性. 展开更多
关键词 不确定离散系统 变结构控制 趋近律 s型函数 准滑动模态
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基于幂次趋近律的一类离散时间系统的变结构控制 被引量：25
8
作者 米阳 李文林 井元伟 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期643-646,共4页
针对一类离散时间系统,提出一种变结构控制设计方法.通过构造幂次趋近律,使得系统的准滑动模态不仅能保持步步穿越切换面的基本属性,而且能大幅度削弱抖振,有效地改善控制品质,提高系统的鲁棒性.采样周期越短,该控制方法的效果越明显.... 针对一类离散时间系统,提出一种变结构控制设计方法.通过构造幂次趋近律,使得系统的准滑动模态不仅能保持步步穿越切换面的基本属性,而且能大幅度削弱抖振,有效地改善控制品质,提高系统的鲁棒性.采样周期越短,该控制方法的效果越明显.仿真实例表明了所设计控制器的可行性和有效性. 展开更多
关键词 离散时间系统 滑动模态 趋近律
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基于滑模控制的自动泊车系统路径跟踪研究 被引量：23
9
作者 姜立标 杨杰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期356-364,共9页
现有的自动泊车系统研究,由于忽略实际车辆转向约束和初始位姿条件而影响实际车辆跟踪参考路径效果,本文提出基于B样条曲线的路径规划算法和基于趋近律的非时间参考终端滑模路径跟踪控制算法。首先,对车辆的运动过程进行研究,建立车辆... 现有的自动泊车系统研究,由于忽略实际车辆转向约束和初始位姿条件而影响实际车辆跟踪参考路径效果,本文提出基于B样条曲线的路径规划算法和基于趋近律的非时间参考终端滑模路径跟踪控制算法。首先,对车辆的运动过程进行研究,建立车辆的运动学模型。其次,基于B样条曲线理论建立非线性约束平行泊车路径优化函数,并分析车辆运动学约束条件。然后,结合非时间参考路径跟踪控制和终端滑模控制方法,提出基于趋近律的非时间参考终端滑模路径跟踪控制方法。最后,通过Simulink和Car Sim联合仿真,验证了规划路径的合理性以及路径跟踪控制器的效果。 展开更多
关键词 自动泊车 路径规划 B样条 趋近率 滑模控制
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变速恒频双馈风力发电系统空载并网积分变结构控制 被引量：22
10
作者 夏长亮 王慧敏 +1 位作者 宋战锋 陈炜 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1281-1286,共6页
围绕变速恒频双馈风力发电系统空载并网问题,将滑模变结构控制与矢量控制相结合,提出了一种基于指数趋近率的积分变结构控制策略,并分别对理想情况、电机参数摄动情况和电网电压波动情况下的双馈风力发电系统空载并网过程进行仿真分析.... 围绕变速恒频双馈风力发电系统空载并网问题,将滑模变结构控制与矢量控制相结合,提出了一种基于指数趋近率的积分变结构控制策略,并分别对理想情况、电机参数摄动情况和电网电压波动情况下的双馈风力发电系统空载并网过程进行仿真分析.结果表明:在本控制策略下,双馈风力发电系统空载并网动态响应良好,稳态误差近似为零,过渡平稳,并网后无需更改控制器参数即可顺利进入最大风能追踪阶段;与传统PI控制相比,本控制策略能够有效抑制参数摄动及外部扰动对双馈风力发电系统的影响,具有较强的全局鲁棒性. 展开更多
关键词 变速恒频 风力发电 双馈发电机 空载并网 积分变结构控制 趋近率
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一种新的机器人轨迹跟踪滑模变结构控制 被引量：18
11
作者 许春山 孙兴进 曹广益 《计算机仿真》 CSCD 2004年第7期115-118,共4页
该文在传统变结构控制趋近律的基础上,提出一种快速平滑趋近律,并作仿真比较;同时对其滑动模态作改进,引入非线性项,提出一种快速收敛滑动模态。在选择滑动模态的切换方式后,将新的变结构控制器应用于机器人的轨迹跟踪控制中,在对系统... 该文在传统变结构控制趋近律的基础上,提出一种快速平滑趋近律,并作仿真比较;同时对其滑动模态作改进,引入非线性项,提出一种快速收敛滑动模态。在选择滑动模态的切换方式后,将新的变结构控制器应用于机器人的轨迹跟踪控制中,在对系统的抗干扰能力进行分析后,作了相应的仿真研究。 展开更多
关键词 机器人 轨迹跟踪滑模变结构控制 趋近律 滑动模态 抗干扰能力
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基于死区迟滞函数的永磁同步直线电机滑模控制 被引量：21
12
作者 张月玲 党选举 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期67-74,共8页
针对受摩擦力、波纹推力、负载力等各种外部扰动力严重影响的永磁同步直线电机,研究了基于趋近律的滑模输出反馈跟踪控制问题。提出了离散变结构控制的一种新趋近律,即用死区迟滞函数代替基于死区函数的趋近律中的死区函数;并从理论上... 针对受摩擦力、波纹推力、负载力等各种外部扰动力严重影响的永磁同步直线电机,研究了基于趋近律的滑模输出反馈跟踪控制问题。提出了离散变结构控制的一种新趋近律,即用死区迟滞函数代替基于死区函数的趋近律中的死区函数;并从理论上分析证明了所提方法不仅保证了整个跟踪误差系统的稳定性,增强了对扰动的鲁棒性,而且降低了系统的抖振程度。仿真结果验证了该方法的有效性。与旧控制律相比,新控制律下的系统跟踪稳态误差降低了40%,对象输入u(k)、相轨迹和s切换时的抖振幅度也分别下降了87%、60%和66%。 展开更多
关键词 死区迟滞函数 永磁同步直线电机 抖振 滑模控制 趋近律
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一种新的趋近律离散滑模控制方法及仿真 被引量：21
13
作者 孙彪 孙秀霞 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2422-2425,2470,共5页
利用幂次函数构造了一种新的趋近律离散滑模控制方法,给出了无抖振的理论分析和稳定性证明。在具有传统滑模控制固有强鲁棒性的同时,该方法可以使切换函数无抖振、无正负交替的快速趋近于零。利用倒立摆模型进行了数值仿真,结果表明,该... 利用幂次函数构造了一种新的趋近律离散滑模控制方法,给出了无抖振的理论分析和稳定性证明。在具有传统滑模控制固有强鲁棒性的同时,该方法可以使切换函数无抖振、无正负交替的快速趋近于零。利用倒立摆模型进行了数值仿真,结果表明,该方法控制器的输出、切换函数的值、被控系统的输出均不存在抖振现象,而且被控系统表现出了良好的动态品质。 展开更多
关键词 幂次函数 离散滑模控制 趋近律 抖振 稳定性
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基于新型趋近律的永磁同步电机模糊滑模控制 被引量：21
14
作者 苗敬利 郑大伟 周重霞 《电气传动》 北大核心 2019年第3期3-7,共5页
针对永磁同步电机运行过程中由于参数变化和外部扰动造成系统瞬态性能和稳定性变差等问题,提出一种基于改进的幂次指数趋近律的模糊自适应滑模控制器设计方法,将控制器用于永磁同步电机速度控制。引入积分滑模面和模糊自适应方法优化趋... 针对永磁同步电机运行过程中由于参数变化和外部扰动造成系统瞬态性能和稳定性变差等问题,提出一种基于改进的幂次指数趋近律的模糊自适应滑模控制器设计方法,将控制器用于永磁同步电机速度控制。引入积分滑模面和模糊自适应方法优化趋近律未知参数,并与传统指数趋近律滑模控制对比。仿真实验表明,该方法能有效降低抖振,提高系统静态性能、动态性能和鲁棒性。 展开更多
关键词 滑模控制 模糊自适应控制 趋近律 积分滑模面 永磁同步电机
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基于滑模干扰观测器的高超声速飞行器滑模控制 被引量：20
15
作者 王建敏 吴云洁 董小萌 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期2027-2036,共10页
首先,针对存在外部干扰和输入饱和的通用式高超声速飞行器的纵向动态模型,提出一种基于滑模干扰观测器的抗饱和滑模控制器。该滑模控制器采用非线性趋近律,在保证系统快速、稳定跟踪指令的同时,能够消除传统滑模控制中的抖振现象,并针... 首先,针对存在外部干扰和输入饱和的通用式高超声速飞行器的纵向动态模型,提出一种基于滑模干扰观测器的抗饱和滑模控制器。该滑模控制器采用非线性趋近律,在保证系统快速、稳定跟踪指令的同时,能够消除传统滑模控制中的抖振现象,并针对执行器饱和问题,加入抗饱和补偿器,以提高系统的稳定性。其次,对于系统中存在的干扰和不确定性,提出一种滑模干扰观测器,用以准确估计系统中存在的等效干扰,并将该观测器对干扰的估计值应用于滑模控制器中进行补偿,以消除干扰。再次,利用Lyapunov理论对所提出的基于滑模干扰观测器的抗饱和滑模控制器进行稳定性分析。最后,对高超声速飞行器的巡航状态进行仿真。仿真结果表明,所提方法能够有效提高系统的稳定性和抗干扰性,具有一定的实际应用价值。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 干扰观测器 趋近律 饱和 滑模控制 干扰抑制
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离散时间系统变结构控制基于衰减控制的趋近律(英文) 被引量：17
16
作者 肖雁鸿 周靖林 +1 位作者 葛召炎 彭永进 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期450-452,共3页
讨论了利用离散趋近律设计离散时间系统的变结构控制问题 ,在衰减控制的基础上 ,提出了衰减变速趋近律和衰减幂次趋近律 .理论分析和仿真结果表明 ,本文所提的方法是有效的 ,既保证了闭环系统的渐进稳定性 ,又大大减少了系统的抖动现象 .
关键词 离散时间系统 变结构控制 衰减控制 趋近律
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基于新型趋近律的动中通系统滑模稳定跟踪控制 被引量：15
17
作者 姜君 陈庆伟 +1 位作者 郭健 樊卫华 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期1904-1908,共5页
根据一类典型的三轴动中通系统的耦合特性及载体扰动特点,提出一种新型滑模趋近律方法,并在此基础上设计了滑模稳定跟踪控制器.理论证明和仿真实验均表明了所设计的基于新型趋近律的滑模稳定跟踪控制器的合理性和有效性.
关键词 动中通 三轴 耦合 滑模控制 趋近律
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输入受限约束下的无抖振有限时间稳定趋近律设计 被引量：14
18
作者 蒲明 蒋涛 付克昌 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期135-142,共8页
首先,证明最新的fal函数趋近律第2项慢于普通幂次项,整体性能弱于普通幂次趋近律,而多幂次项趋近律存在抖振,且在输入受限约束下,不论如何选择初始状态和参数,趋近速度总是慢于单幂次项趋近律;然后,提出输入受限约束下的变指数幂次趋近... 首先,证明最新的fal函数趋近律第2项慢于普通幂次项,整体性能弱于普通幂次趋近律,而多幂次项趋近律存在抖振,且在输入受限约束下,不论如何选择初始状态和参数,趋近速度总是慢于单幂次项趋近律;然后,提出输入受限约束下的变指数幂次趋近律,满足无抖振、有限时间趋近到滑模面、提高收敛速度3项指标要求;最后,推导其收敛时间的上界解析式,证明其收敛速度快于现有5种趋近律,并给出参数选择所需的充分条件.仿真结果表明了改进方案的优越性. 展开更多
关键词 输入受限 趋近律 无抖振 有限时间稳定
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一种新的基于模糊趋近律的滑模控制方法 被引量：11
19
作者 江坤 张井岗 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第7期964-967,共4页
摘 要: 针对一类具有不确定性的非线性系统,提出了一种模糊趋近律滑模控制策略。将模糊逻辑控制与趋近律相结合,推导出模糊趋近律,该设计方法简单,控制算法容易实现。仿真结果表明,本文提出的方法不仅保留了滑模控制系统所具有的较强... 摘 要: 针对一类具有不确定性的非线性系统,提出了一种模糊趋近律滑模控制策略。将模糊逻辑控制与趋近律相结合,推导出模糊趋近律,该设计方法简单,控制算法容易实现。仿真结果表明,本文提出的方法不仅保留了滑模控制系统所具有的较强的鲁棒性优点,又使控制系统滑动模态的品质得到保证和改善,同时消除了系统的高频颤动。 展开更多
关键词 模糊趋近律 滑模控制 模糊控制 非线性系统
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带饱和函数的幂次新型滑模趋近律设计与分析 被引量：14
20
作者 李蒙蒙 叶洪涛 罗文广 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2019年第5期1400-1402,1414,共4页
针对滑模控制系统中存在抖振严重、收敛速度慢的问题,设计了一种带饱和函数的幂次滑模趋近律。该趋近律通过饱和函数和两个幂次项系数在系统趋近过程不同阶段进行针对性调节,提高了系统动态响应过程的收敛速度,且有效削弱了抖振,从理论... 针对滑模控制系统中存在抖振严重、收敛速度慢的问题,设计了一种带饱和函数的幂次滑模趋近律。该趋近律通过饱和函数和两个幂次项系数在系统趋近过程不同阶段进行针对性调节,提高了系统动态响应过程的收敛速度,且有效削弱了抖振,从理论上证明了其存在性和可达性。将该趋近律应用到存在干扰的二力臂机械手名义模型控制系统中,结果表明,所提出的趋近律提高了系统的收敛速度,而且有效抑制了系统的抖振。 展开更多
关键词 滑模控制 趋近律 抖振 收敛速度 名义模型
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