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CMGs驱动空间机械臂的自适应终端滑模控制 被引量：3
1
作者 夏新会 冯骁 +1 位作者 贾英宏 徐世杰 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2017年第6期32-39,共8页
针对V构型控制力矩陀螺(CMGs)驱动的空间机械臂的轨迹跟踪控制问题,研究一种自适应非奇异终端滑模(ANTSM)控制方法.利用基于Kane方程的递推组集算法建立了系统的动力学模型.以跟踪误差为变量,构造非奇异滑动面,以保证跟踪误差在滑动面... 针对V构型控制力矩陀螺(CMGs)驱动的空间机械臂的轨迹跟踪控制问题,研究一种自适应非奇异终端滑模(ANTSM)控制方法.利用基于Kane方程的递推组集算法建立了系统的动力学模型.以跟踪误差为变量,构造非奇异滑动面,以保证跟踪误差在滑动面上有限时间收敛.针对系统质量特性参数与关节处干扰力矩的不确定性,设计自适应控制器用以调节控制增益.该控制方法无需不确定性的上界,且闭环系统具有最终一致有界性.仿真结果表明,该控制器可使系统准确跟踪期望轨迹,并对质量特性参数不确定性和关节干扰力矩具有良好的鲁棒性. 展开更多
关键词 自适应 终端滑模 空间机械臂 控制力矩陀螺 KANE方程
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分数阶复杂网络系统的滑模终端控制混沌同步 被引量：2
2
作者 孟晓玲 周长芹 《数学的实践与认识》 北大核心 2018年第3期187-192,共6页
研究了两类复杂网络混沌系统的终端滑模控制问题，基于分数阶微积分，设计了分数阶非奇异终端滑模面和控制器，给出了严格的数学推理和证明过程，研究表明：适当的控制律下两类复杂网络混沌系统是终端滑模同步的．最后的仿真算例说明方... 研究了两类复杂网络混沌系统的终端滑模控制问题，基于分数阶微积分，设计了分数阶非奇异终端滑模面和控制器，给出了严格的数学推理和证明过程，研究表明：适当的控制律下两类复杂网络混沌系统是终端滑模同步的．最后的仿真算例说明方法有效． 展开更多
关键词 复杂网络 终端滑模 混沌同步
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含转子位置信息的永磁超环面电机终端滑模控制
3
作者 刘欣 栗迪 王晓远 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2022年第1期83-90,共8页
根据永磁超环面电机特殊的转子结构,建立了该电机的电磁参数方程,并推导了含行星轮转子位置信息的时变数学模型,应用状态空间法分析了该电机的周期波动特性。结合超环面电机的时变参数,完成了对其PI控制器的参数整定。结合行星轮自转引... 根据永磁超环面电机特殊的转子结构,建立了该电机的电磁参数方程,并推导了含行星轮转子位置信息的时变数学模型,应用状态空间法分析了该电机的周期波动特性。结合超环面电机的时变参数,完成了对其PI控制器的参数整定。结合行星轮自转引起的参数摄动,将闭环系统反馈得到转子位置信息引入到终端滑模控制器中,使控制器参数跟踪超环面电机的时变参数。将终端滑模控制与PI控制的仿真结果对比分析,结果表明:该控制策略有效地削弱了永磁超环面电机输出性能上的周期波动,并且具有良好的响应速度、抗干扰性和鲁棒性。 展开更多
关键词 超环面电机 时变参数 波动特性 终端滑模
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基于快速终端滑模的电磁编队飞行控制
4
作者 梁袁 吴发林 +1 位作者 付勇 陈杰敏 《空间电子技术》 2017年第2期13-18,24,共7页
电磁编队飞行具有无羽流污染、连续可逆等优点,拥有广泛的应用前景。针对星间电磁力控制的强非线性问题,根据电磁作用的远场模型,建立了星间电磁力与力矩模型;建立了Hill坐标系下双星相对运动的动力学方程,并基于快速终端滑模控制理论,... 电磁编队飞行具有无羽流污染、连续可逆等优点,拥有广泛的应用前景。针对星间电磁力控制的强非线性问题,根据电磁作用的远场模型,建立了星间电磁力与力矩模型;建立了Hill坐标系下双星相对运动的动力学方程,并基于快速终端滑模控制理论,设计了双星电磁编队构型保持过程中的相对位置控制器;与线性滑模控制器进行仿真对比分析,表明所设计的控制器控制精度高,收敛速度快。 展开更多
关键词 电磁编队 编队保持 终端滑模 线性滑模
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非奇异快速的终端滑模控制方法 被引量：57
5
作者 李升波 李克强 +1 位作者 王建强 高锋 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2009年第1期1-8,共8页
针对已有终端滑模控制的奇异和收敛缓慢问题,提出一种非奇异快速终端滑模函数,并利用李亚普诺夫方法证明其有限时间收敛特性.在此基础上,结合带负指数项的吸引子来设计控制律,使控制输入实现时间连续,并保证滑模面全局存在.理论分析表明... 针对已有终端滑模控制的奇异和收敛缓慢问题,提出一种非奇异快速终端滑模函数,并利用李亚普诺夫方法证明其有限时间收敛特性.在此基础上,结合带负指数项的吸引子来设计控制律,使控制输入实现时间连续,并保证滑模面全局存在.理论分析表明,通过合理选择控制参数,可使系统避免"收敛停滞",且对有界模型误差和外部干扰具有较好鲁棒性. 展开更多
关键词 终端滑模 奇异 抖振 有限时间收敛
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高阶非线性系统的Term inal滑模控制 被引量：42
6
作者 庄开宇 张克勤 +1 位作者 苏宏业 褚健 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期482-485,539,共5页
针对一类高阶非线性系统的跟踪问题 ,基于 L yapunov稳定性理论 ,提出了一种新的 Terminal滑模控制策略 ,给出了选择 n阶系统 Terminal滑模面的具体数学表达式 .该控制策略确保了闭环系统滑动阶段的存在性 ;Ter-minal滑模函数的选取保... 针对一类高阶非线性系统的跟踪问题 ,基于 L yapunov稳定性理论 ,提出了一种新的 Terminal滑模控制策略 ,给出了选择 n阶系统 Terminal滑模面的具体数学表达式 .该控制策略确保了闭环系统滑动阶段的存在性 ;Ter-minal滑模函数的选取保证了输出跟踪误差在有限时间内收敛到零 .此外 ,系统的初始状态在滑模面上 ,从而消除了滑模控制的到达阶段 ,进而确保了闭环系统的全局鲁棒性和稳定性 .最后通过一个仿真例子进一步说明了该控制策略的可行性和有效性 . 展开更多
关键词 terminal滑模控制 有限时间收敛 非线性系统 LYAPUNOV稳定性理论 全局鲁棒性 控制策略
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插入式永磁低速同步电机非奇异终端滑模观测器设计 被引量：51
7
作者 袁雷 沈建清 +1 位作者 肖飞 陈明亮 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期37-45,共9页
提出一种以d-q同步旋转坐标系下,电流为观测对象的插入式永磁同步电机的非奇异高阶终端滑模观测器,用来获得高性能矢量控制系统所必需的电机转子位置及速度信息.采用非奇异终端滑模控制,提高了观测器的动态响应速度及鲁棒性,利用高阶滑... 提出一种以d-q同步旋转坐标系下,电流为观测对象的插入式永磁同步电机的非奇异高阶终端滑模观测器,用来获得高性能矢量控制系统所必需的电机转子位置及速度信息.采用非奇异终端滑模控制,提高了观测器的动态响应速度及鲁棒性,利用高阶滑模控制技术的特性,有效地抑制了传统滑模控制的抖振现象.同时给出了转速环及电流环调节器的参数设计方法,转速环调节器采用积分反馈算法,电流环调节器使用前馈解耦内模控制技术,参数在线调整简单.将该算法应用到2MW永磁同步低速电机无传感器控制系统中,实验结果表明,该方法能够准确计算出电机的位置和速度,使系统具有良好的稳态精度和动态性能. 展开更多
关键词 插入式永磁同步电机 无传感器控制 非奇异终端滑模观测器 高阶滑模控制
原文传递
永磁同步电机的高阶终端滑模控制方法 被引量：47
8
作者 郑剑飞 冯勇 陆启良 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期697-700,共4页
提出一种基于高阶终端滑模的永磁同步电机转速控制方法,提高了系统的鲁棒性和响应速度.根据矢量控制原理,设计了非奇异终端滑模面,使得电机转速、直轴电流、交轴电流在有限时间内达到给定值.同时,采用高阶滑模消除抖振,保证系统的稳定性... 提出一种基于高阶终端滑模的永磁同步电机转速控制方法,提高了系统的鲁棒性和响应速度.根据矢量控制原理,设计了非奇异终端滑模面,使得电机转速、直轴电流、交轴电流在有限时间内达到给定值.同时,采用高阶滑模消除抖振,保证系统的稳定性.仿真结果表明,和PI控制方法相比,电机转速能够更快地跟踪给定值,并且,系统对于负载扰动具有较强的鲁棒性. 展开更多
关键词 永磁同步电机 高阶滑模 终端滑模 矢量控制
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带攻击角度约束的非奇异快速终端滑模制导律 被引量：46
9
作者 熊少锋 王卫红 王森 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期269-278,共10页
本文利用先进的终端滑模控制和李雅普诺夫稳定性理论设计了一种非奇异、本质上连续和有限时间收敛的带攻击角度约束的制导律,它可用于打击固定、匀速运动和机动目标.为了在有限时间内高精度地获得给定的攻击角度并不出现奇异问题,非奇... 本文利用先进的终端滑模控制和李雅普诺夫稳定性理论设计了一种非奇异、本质上连续和有限时间收敛的带攻击角度约束的制导律,它可用于打击固定、匀速运动和机动目标.为了在有限时间内高精度地获得给定的攻击角度并不出现奇异问题,非奇异快速终端滑模函数被用于设计滑模面.快速终端滑模函数被用于设计趋近律,在整个到达阶段系统轨迹可以从任意初始状态快速地收敛到滑模面并形成本质上连续的制导律.由于非奇异、本质上连续和全局快速收敛的特性,和传统的终端滑模制导律相比,本文方法可以在更短时间内以更高精度的攻击角度对目标实施打击.大量的仿真算例表明了本文制导律的有效性. 展开更多
关键词 非线性制导律 攻击角度约束 有限时间收敛 终端滑模控制 非奇异
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非线性系统有限时间控制研究综述 被引量：44
10
作者 刘洋 井元伟 +1 位作者 刘晓平 李小华 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期1-12,共12页
近30年来,有限时间控制因其具有收敛速度快、抗扰性强、控制精度高等优点,引起了学者们的研究兴趣.据作者所知,目前鲜有文献系统地总结有限时间控制的相关研究内容.因此,本文致力于较为系统且完整地给出非线性系统有限时间控制方法的研... 近30年来,有限时间控制因其具有收敛速度快、抗扰性强、控制精度高等优点,引起了学者们的研究兴趣.据作者所知,目前鲜有文献系统地总结有限时间控制的相关研究内容.因此,本文致力于较为系统且完整地给出非线性系统有限时间控制方法的研究进展.主要内容包括如下几方面:研究意义;有限时间的定义,判据及设定时间表达式;有限时间设计方法的研究现状以及未来工作. 展开更多
关键词 非线性系统 有限时间控制 加幂积分 齐次系统理论 终端滑模
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新型非奇异终端滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制 被引量：42
11
作者 常雪剑 彭博 +1 位作者 刘凌 高琳 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期85-91,99,共8页
为了实现对永磁同步电机无位置矢量控制系统所需的转子位置和速度的准确估计,提出一种基于跟踪微分器的新型非奇异快速终端滑模观测器(NFTSMO)。首先,构建积分型非奇异快速终端滑模面,使电流观测误差在有限时间内快速收敛到零,避免了终... 为了实现对永磁同步电机无位置矢量控制系统所需的转子位置和速度的准确估计,提出一种基于跟踪微分器的新型非奇异快速终端滑模观测器(NFTSMO)。首先,构建积分型非奇异快速终端滑模面,使电流观测误差在有限时间内快速收敛到零,避免了终端滑模存在的奇异问题及传统非奇异终端滑模面中微分状态带来的噪声;然后,结合具有终端吸引子的低抖振切换控制设计滑模控制律,经过跟踪微分器获得平滑的反电动势估算值,减小了传统滑模观测器中低通滤波器引起的相位滞后;最后,基于锁相环原理,从观测的反电动势中调制出转子位置和速度信息。仿真结果表明,采用文中提出的新型滑模观测器可以实现对永磁同步电机转速的准确估计,转速最大估计误差在±1r/min之间,且估计的转子位置无相位滞后,误差小,系统动、静态响应好。与传统滑模观测器相比,该新型滑模观测器具有收敛速度更快、跟踪精度更高、反电动势抖振更小的特点,当系统存在负载扰动及参数摄动时,仍然能够准确地估算出电机转子的位置和速度,具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模观测器 终端滑模控制 无传感器控制 跟踪微分器
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移动小车的轨迹跟踪控制 被引量：32
12
作者 李世华 田玉平 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2000年第5期626-628,共3页
对由运动学模型描述的二自由度移动小车的跟踪问题进行研究。利用终端滑动模态技术设计控制律 ,使得移动小车能在有限时间内完全跟踪转动速度不为零的期望轨迹。仿真结果表明了该方法的有效性。
关键词 移动小车 轨迹跟踪控制 运动学模型
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自适应终端滑模控制不确定混沌系统的同步 被引量：40
13
作者 徐瑞萍 高明美 《控制工程》 CSCD 北大核心 2016年第5期715-719,共5页
基于终端滑模控制和自适应控制,研究了具有不确定性和外部扰动的两个金融混沌系统的同步问题。首先,设计了非奇异终端滑模面,保证误差系统沿着滑模面在有限时间内稳定至平衡点;然后,针对系统中不确定性和外部扰动的界事先未知的情况,设... 基于终端滑模控制和自适应控制,研究了具有不确定性和外部扰动的两个金融混沌系统的同步问题。首先,设计了非奇异终端滑模面,保证误差系统沿着滑模面在有限时间内稳定至平衡点;然后,针对系统中不确定性和外部扰动的界事先未知的情况,设计了自适应控制律,在线估计未知界,并使得同步误差轨迹能到达滑模面;最后,数值仿真结果说明所给方法是有效的。 展开更多
关键词 混沌同步 非奇异终端滑模 自适应控制 金融系统
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基于指数趋近律的非奇异Terminal滑模控制 被引量：38
14
作者 张巍巍 王京 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期909-913,共5页
针对一类二阶非线性不确定系统,分析了传统Terminal滑模控制的奇异问题和Terminal滑模控制的调整时间问题.为改善到达滑模面的速度,结合趋近律思想,提出了基于指数趋近律的非奇异Terminal滑模控制器的设计方法和两种新的控制律,在克服... 针对一类二阶非线性不确定系统,分析了传统Terminal滑模控制的奇异问题和Terminal滑模控制的调整时间问题.为改善到达滑模面的速度,结合趋近律思想,提出了基于指数趋近律的非奇异Terminal滑模控制器的设计方法和两种新的控制律,在克服奇异问题的基础上提高了系统的收敛速度,缩短了调整时间.仿真结果表明,所设计的控制律可使系统在较短时间内收敛到平衡点,表明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 terminal滑模 指数趋近律 奇异问题 调整时间
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感应电机高阶终端滑模磁链观测器的研究 被引量：38
15
作者 史宏宇 冯勇 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期288-294,共7页
提出了基于高阶非奇异终端滑模的感应电机转子磁链观测方法,用于实现感应电机的按转子磁链定向控制.设计了非奇异终端滑模面及观测器的控制策略,利用所设计的控制策略推导出电机转子磁链信息.为了抑制常规滑模存在的抖振现象,设计了定... 提出了基于高阶非奇异终端滑模的感应电机转子磁链观测方法,用于实现感应电机的按转子磁链定向控制.设计了非奇异终端滑模面及观测器的控制策略,利用所设计的控制策略推导出电机转子磁链信息.为了抑制常规滑模存在的抖振现象,设计了定子电流观测器的高阶滑模控制律,可将控制信号直接用于电机转子磁链的估计.较常规滑模观测器,所提方法具有较高的观测精度,并对电机参数变化具有良好的鲁棒性.仿真结果验证了方法的有效性. 展开更多
关键词 磁链观测器 非奇异终端滑模 高阶滑模 感应电机
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电力系统混沌振荡的等效快速终端模糊滑模控制 被引量：36
16
作者 倪骏康 刘崇新 庞霞 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第19期99-105,共7页
电力系统混沌振荡被认为是大型互联电力系统停电事故的主要原因,本文通过相图、李雅普诺夫指数图和时域波形图分析了二阶电力系统混沌振荡的动力学行为,并提出了等效快速终端模糊滑模控制来抑制电力系统混沌振荡,使其恢复到同步运行状态... 电力系统混沌振荡被认为是大型互联电力系统停电事故的主要原因,本文通过相图、李雅普诺夫指数图和时域波形图分析了二阶电力系统混沌振荡的动力学行为,并提出了等效快速终端模糊滑模控制来抑制电力系统混沌振荡,使其恢复到同步运行状态.仿真结果表明,所提出的控制方案不仅具有较快的收敛速度,而且能够柔化控制信号,减少控制能量,并且能有效地降低抖振. 展开更多
关键词 电力系统混沌振荡 等效滑模控制 模糊滑模控制 快速终端滑模控制
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不确定非线性系统的自适应反演终端滑模控制 被引量：33
17
作者 郑剑飞 冯勇 +1 位作者 郑雪梅 杨旭强 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期410-414,共5页
针对一类参数严格反馈型不确定非线性系统,本文提出一种自适应反演终端滑模控制方法.反演控制的前n?1步结合自适应律估计系统的未知参数,第n步采用非奇异终端滑模,使系统最后一个状态有限时间内收敛.利用微分估计器获得误差系统状态的导... 针对一类参数严格反馈型不确定非线性系统,本文提出一种自适应反演终端滑模控制方法.反演控制的前n?1步结合自适应律估计系统的未知参数,第n步采用非奇异终端滑模,使系统最后一个状态有限时间内收敛.利用微分估计器获得误差系统状态的导数,并设计了高阶滑模控制律,去除控制抖振,使系统对于匹配和非匹配不确定性均具有鲁棒性.同自适应反演线性滑模方法相比,所提方法提高了系统的收敛速度和稳态跟踪精度,并且控制信号更加平滑.仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 自适应控制 反演 终端滑模控制 高阶滑模控制 鲁棒性
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永磁同步电动机混合非奇异终端滑模变结构控制 被引量：33
18
作者 张晓光 赵克 孙力 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第27期116-122,共7页
为了进一步提高滑模控制系统的控制性能,提出了混合非奇异终端滑模控制(hybrid nonsingular terminal sliding mode,HNTSM)策略,该控制策略结合线性滑模与非奇异终端滑模(nonsingular terminal sliding mode,NTSM)的优点,提高了系统状... 为了进一步提高滑模控制系统的控制性能,提出了混合非奇异终端滑模控制(hybrid nonsingular terminal sliding mode,HNTSM)策略,该控制策略结合线性滑模与非奇异终端滑模(nonsingular terminal sliding mode,NTSM)的优点,提高了系统状态的收敛速度,实现了状态变量的全局快速收敛,并设计控制函数,解决了终端滑模的奇异性问题。应用该方法设计永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)混合非奇异终端滑模速度控制器,并与PI调节器进行了仿真与实验对比。仿真和实验结果表明,该速度控制器能够有效地提高系统的静态、动态特性与鲁棒性。 展开更多
关键词 混合非奇异终端滑模控制 永磁同步电动机 PI控制 非奇异终端滑模控制
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永磁同步电机非奇异终端滑模控制器的设计 被引量：34
19
作者 康尔良 贺建智 王一琛 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期58-64,共7页
针对传统滑模控制无法将系统误差在有限时间内收敛和系统存在抖振的问题,提出了非奇异快速终端滑模控制与扰动观测器结合的策略设计速度控制器。通过非线性函数与线性函数结合的方法设计非奇异快速终端滑模面,实现了误差在不同阶段都能... 针对传统滑模控制无法将系统误差在有限时间内收敛和系统存在抖振的问题,提出了非奇异快速终端滑模控制与扰动观测器结合的策略设计速度控制器。通过非线性函数与线性函数结合的方法设计非奇异快速终端滑模面,实现了误差在不同阶段都能快速收敛。对于外部施加的负载转矩对系统性能产生的影响,设计扰动观测器,能够观测外部施加的负载转矩,并前馈补偿到速度控制器的输出端,避免使用较大的开关增益,克服了施加扰动时系统出现抖振大的缺点。仿真和实验的结果表明,电机在启动时能够快速的到达参考转速且无超调。突施转矩时,扰动观测器能够准确的估计系统施加的转矩扰动。削弱了转速的抖振,并使速度下降量小,恢复到参考转速的时间短。表明非奇异终端滑模控制与扰动观测器结合的策略具有鲁棒性强、响应速度快、稳态跟踪性能高的优点。 展开更多
关键词 永磁同步电机 矢量控制 速度控制器 非奇异快速终端滑模 扰动观测 抖振抑制
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永磁同步电动机的无抖振滑模控制系统设计 被引量：30
20
作者 王艳敏 冯勇 陆启良 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期514-519,共6页
针对永磁同步电动机位置伺服系统,基于同步旋转坐标系下永磁同步电动机精确的数学模型,利用矢量控制技术,设计了位置/电流双闭环解耦控制结构,以实现转矩线性化控制,简化控制器设计。结合高阶滑模和非奇异终端滑模的控制思想,利用鲁棒... 针对永磁同步电动机位置伺服系统,基于同步旋转坐标系下永磁同步电动机精确的数学模型,利用矢量控制技术,设计了位置/电流双闭环解耦控制结构,以实现转矩线性化控制,简化控制器设计。结合高阶滑模和非奇异终端滑模的控制思想,利用鲁棒微分估计器技术,分别提出了位置环和电流环的高阶非奇异终端滑模控制方案,在保证控制系统全局非奇异和稳定性情况下,可消除控制信号的高频抖振,提高系统的动态响应速度和控制精度,实现系统强无抖振的滑模控制。提出一种自适应负载转矩估计方法,解决了未知负载扰动系统的鲁棒控制问题。仿真结果证明所提控制方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 同步电动机 永磁同步电机 滑模控制 非奇异终端滑模控制 矢量控制
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