基于滑模控制的混沌系统在永磁同步电机中的应用研究 被引量：8

1

作者 刘军 王洋 黄盟芝 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2009年第1期75-78,共4页

将基于滑模控制的方法应用于永磁同步电机(PMSM)混沌系统中。为了在滑动模态中保证系统的同步性能,采用一种新型的比例积分切换面。基于滑动模态的控制器具有鲁棒性,即使在参数不确定和外部干扰存在的情况下,也能保证滑动模态的出现。... 将基于滑模控制的方法应用于永磁同步电机(PMSM)混沌系统中。为了在滑动模态中保证系统的同步性能,采用一种新型的比例积分切换面。基于滑动模态的控制器具有鲁棒性,即使在参数不确定和外部干扰存在的情况下,也能保证滑动模态的出现。通过分析高复杂性的动态非线性系统——混沌系统,来研究鲁棒的同步性问题,并在滑动模态下,通过选择适当的反馈阵,采用任意极点配置法来设置系统的动态误差特性。仿真结果表明控制设计方法实现简单并且性能优良。 展开更多

关键词 滑模控制 永磁同步电机 切换面 鲁棒性 混沌系统

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指数趋近律单向辅助面滑模控制 被引量：7

2

作者 胡田文 吴庆宪 +1 位作者 姜长生 傅健 《电光与控制》 北大核心 2013年第7期36-41,共6页

结合指数趋近律,对一种新型单向辅助面滑模控制方法进行了讨论。首先根据给定的非线性系统方程设计切换面,并在状态约束条件下设计单向辅助面;之后依据单向辅助面滑模控制器设计方法,设计基于指数趋近律的单向辅助面滑模控制器,且指出... 结合指数趋近律,对一种新型单向辅助面滑模控制方法进行了讨论。首先根据给定的非线性系统方程设计切换面,并在状态约束条件下设计单向辅助面;之后依据单向辅助面滑模控制器设计方法,设计基于指数趋近律的单向辅助面滑模控制器,且指出系统状态在有限时间内收敛到切换面上,并给出收敛时间计算式;最后通过实例仿真验证,基于指数趋近律的单向辅助面滑模控制器不仅能有效抑制系统中的抖振,而且收敛速度快于普通单向辅助面滑模控制方法。 展开更多

关键词 滑模控制 单向辅助面 指数趋近律 切换面

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一种汽车防抱死制动系统的非线性控制方法 被引量：6

3

作者 刘志远 井后华 陈虹 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期7-13,共7页

针对具有不连续特性的开关阀防抱死制动系统,本文研究了控制器设计方法.首先讨论了开关阀防抱死制动系统增压、保压、减压三种工作模式的动态特性,给出一种具有滑移率连续动态和执行器不连续动态的开关阀防抱死制动系统的数学描述.在此... 针对具有不连续特性的开关阀防抱死制动系统,本文研究了控制器设计方法.首先讨论了开关阀防抱死制动系统增压、保压、减压三种工作模式的动态特性,给出一种具有滑移率连续动态和执行器不连续动态的开关阀防抱死制动系统的数学描述.在此基础上,考虑到应用性和鲁棒性要求,提出一种以系统状态作为切换规则保证系统稳定性的非线性控制器设计方法,其思想是基于Filippov意义下的Lyapunov方法设计两个切换面,将状态空间划分形式作为切换规则,通过切换面选择保证闭环系统的稳定性.为了避免频繁的模式切换,本文进一步将控制目标调整为平衡区域的收敛控制,并讨论了收敛区域大小对闭环控制性能的影响.仿真与实验结果表明本文给出的方法控制参数少,具有高效和平顺的制动性能. 展开更多

关键词 防抱死制动系统 开关阀 滑移率 切换面

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切换系统Lyapunov指数的算法及应用 被引量：5

4

作者 李清都 郭建丽 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期9-17,共9页

Lyapunov指数是判定系统非线性行为的重要工具,然而目前的大多算法并不适用于切换系统.在传统Jacobi法的基础上,提出了一种新算法,可以直接计算得到n维切换系统的n个Lyapunov指数.首先,根据切换面处相邻轨线的动态变化规律,从相空间几... Lyapunov指数是判定系统非线性行为的重要工具,然而目前的大多算法并不适用于切换系统.在传统Jacobi法的基础上,提出了一种新算法,可以直接计算得到n维切换系统的n个Lyapunov指数.首先,根据切换面处相邻轨线的动态变化规律,从相空间几何推导出切换面处轨线变化的Jacobi矩阵;然后,对该矩阵进行QR分解,从而利用R的对角线元素实现Lyapunov指数的切换补偿;最后,将新算法应用到平面双螺旋混沌系统、Glass网络和航天器供电系统三个实例中,并将计算结果与Poincaré映射方法的计算结果进行比较,对新算法的有效性进行验证. 展开更多

关键词 切换系统 LYAPUNOV指数 JACOBI矩阵 切换面

原文传递

高压直流输电与发电机励磁的综合变结构控制 被引量：4

5

作者 朱红萍 罗隆福 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期223-227,共5页

研究了交直流互联系统采用变结构控制策略提高系统的暂态稳定性问题。以一单机无穷大系统为研究对象,并以交直流互联系统的动力学方程、发电机的电磁功率方程和高压直流输电直流功率调制规律方程为基础,建立了发电机励磁与高压直流输电... 研究了交直流互联系统采用变结构控制策略提高系统的暂态稳定性问题。以一单机无穷大系统为研究对象,并以交直流互联系统的动力学方程、发电机的电磁功率方程和高压直流输电直流功率调制规律方程为基础,建立了发电机励磁与高压直流输电综合控制的非线性数学模型。采用滑膜变结构控制策略设计了发电机励磁和高压直流输电的综合控制器,该控制器采用先设定系统的滑模运动方程,再求取等效系统,最后求取切换面的方法来得到控制规律。在交流输电线路发生故障时,采用常规的控制策略和文章提出的控制策略对系统进行了仿真,仿真结果表明,采用该控制策略能够显著提高输电系统的暂态稳定极限及暂态稳定性。 展开更多

关键词 高压直流输电 综合控制 变结构控制 切换面 暂态稳定性

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机器人系统的自适应模糊滑模控制算法仿真 被引量：1

6

作者 孙炜伟 张建东 武玉强 《曲阜师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2005年第3期5-9,共5页

针对具有参数不确定性的机器人动力学系统,根据滑模控制原理并利用模糊系统的逼近能力,提出了一种自适应模糊滑模控制方案.控制结构中采用模糊系统去自适应补偿过程的不确定性.利用Lyapunov定理证明了闭环模糊控制系统的稳定性和跟踪误... 针对具有参数不确定性的机器人动力学系统,根据滑模控制原理并利用模糊系统的逼近能力,提出了一种自适应模糊滑模控制方案.控制结构中采用模糊系统去自适应补偿过程的不确定性.利用Lyapunov定理证明了闭环模糊控制系统的稳定性和跟踪误差的收敛性.仿真结果表明了所提控制策略的有效性. 展开更多

关键词 自适应模糊滑模控制器 模糊逻辑 切换面 机器人操作器

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两轮不平衡小车变结构控制抖振与鲁棒性研究 被引量：2

7

作者 何雅静 屈胜利 +1 位作者 孟祥忠 秦星 《电子技术应用》 北大核心 2011年第5期130-133,共4页

为了进一步减小两轮不平衡小车在变结构控制过程中产生的抖振,同时保留系统滑模的鲁棒性,针对反馈线性化得到的小车系统的线性模型,首先基于饱和函数准滑模指数趋近率,以常规切换面为基础设计动态切换面准滑动模态控制器。该控制器有效... 为了进一步减小两轮不平衡小车在变结构控制过程中产生的抖振,同时保留系统滑模的鲁棒性,针对反馈线性化得到的小车系统的线性模型,首先基于饱和函数准滑模指数趋近率,以常规切换面为基础设计动态切换面准滑动模态控制器。该控制器有效地削弱了系统的抖振,但也削弱了系统的鲁棒性;然后通过给趋近律中加入扰动跟踪项设计出带扰动跟踪项的动态切换面滑模控制器,此控制器不仅能更好地削弱系统抖振、增大系统的可控范围,同时还很好地保证了系统的鲁棒性。仿真结果表明,所设计的控制器对两轮不平衡小车的稳定控制是有效的。 展开更多

关键词 两轮不平衡小车 滑动模态 切换面 扰动跟踪 抖振 鲁棒性 变结构控制

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柔性悬臂梁的离散变结构控制 被引量：1

8

作者 蔡国平 洪嘉振 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期145-151,共7页

对柔性梁的振动主动控制进行了研究.主动控制策略采用独立模态空间控制,模态控制律采用离散变结构控制律;给出了从实际测量中提取模态坐标和将模态控制力转换成实际控制力的方法,并给出了离散切换面和离散变结构模态控制律的确定方法.... 对柔性梁的振动主动控制进行了研究.主动控制策略采用独立模态空间控制,模态控制律采用离散变结构控制律;给出了从实际测量中提取模态坐标和将模态控制力转换成实际控制力的方法,并给出了离散切换面和离散变结构模态控制律的确定方法.最后结合算例,对文中所给控制方法的有效性进行了验证. 展开更多

关键词 柔性结构 悬臂梁 离散变结构控制 振动控制 切换面

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坦克稳定器滑动模态变结构控制 被引量：1

9

作者 孙常胜 刘妃 +1 位作者 陈杰 窦丽华 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2003年第3期20-24,共5页

介绍了用滑动模态变结构控制对坦克水平稳定器进行设计的方法。滑动模态变结构控制主要由求取切换函数及变结构控制两部分组成。采用最优化方法设计的切换函数,保证滑动模态稳定;用幂次趋近律确定变结构控制,使切换面以外的相轨线于有... 介绍了用滑动模态变结构控制对坦克水平稳定器进行设计的方法。滑动模态变结构控制主要由求取切换函数及变结构控制两部分组成。采用最优化方法设计的切换函数,保证滑动模态稳定;用幂次趋近律确定变结构控制,使切换面以外的相轨线于有限时间到达切换面。在此基础上又进行了仿真实验,仿真结果显示,系统单位阶跃响应快速无超调,稳态误差为零,斜坡输入下能平稳跟踪。 展开更多

关键词 坦克 稳定器 滑动模态 变结构控制 切换面 控制律 非线性设计

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非匹配不确定线性系统离散滑模输出反馈控制 被引量：1

10

作者 颜闽秀 井元伟 姜囡 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第16期4971-4974,共4页

研究了一类非匹配不确定离散系统的输出反馈变结构控制问题,采用输出反馈控制不需状态完全可测。根据Lyapunov方法,给出了基于LMI技术的输出反馈变结构控制系统的滑模平面的设计方法,推导了稳定滑动模面存在的充分条件;根据滑模控制的... 研究了一类非匹配不确定离散系统的输出反馈变结构控制问题,采用输出反馈控制不需状态完全可测。根据Lyapunov方法,给出了基于LMI技术的输出反馈变结构控制系统的滑模平面的设计方法,推导了稳定滑动模面存在的充分条件;根据滑模控制的到达条件给出了滑模控制器的设计方法。所设计的控制器与状态反馈相比更具实用性。最后通过仿真算例验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 离散时间系统 输出反馈 滑模控制 切换面 线性矩阵不等式

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抑制抖振的新方法──滑模变结构控制切换面H_∞优化设计

11

作者 陈玉宏 《四川轻化工学院学报》 1997年第3期24-29,共6页

提出一种抑制抖振的新方法。这个方法把引起抖振的因素归纳为系统数学模型的不确定性，并采用H∞优化方法设计滑技变结构控制的切换面。由于它能使滑动模态实现希望的频率整形，故能有效地抑制抖振。计算机仿真实验结果证实所提出的方... 提出一种抑制抖振的新方法。这个方法把引起抖振的因素归纳为系统数学模型的不确定性，并采用H∞优化方法设计滑技变结构控制的切换面。由于它能使滑动模态实现希望的频率整形，故能有效地抑制抖振。计算机仿真实验结果证实所提出的方法是有效的。 展开更多

关键词 滑动模态 变结构控制 抖振 切换面 自动化系统

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变结构控制课堂教学中动力系统切换面设计

12

作者 姚合军 《安阳师范学院学报》 2015年第2期121-125,共5页

研究了相变量系统和多输入多输出动力系统切换面的六种设计方法。基于Hurwitz稳定性判据和等效控制、极点配置、最优控制、特征向量任置法,给出了多输入多输出动力系统的切换面设计方法,保证滑模面的稳定,为变结构控制器设计做好铺垫。

关键词 变结构控制 切换面 动力系统

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一类混合系统的研究

13

作者 王秀珍 丛瑞 肖红菊 《中国校外教育（上旬）》 2013年第S2期396-397,共2页

混和系统是既具有离散状态迁移又具有连续状态变化的动态系统,工程控制理论和计算机验证技术的交叉渗透推动了混和系统论的发展,其涉及到对具有混和特性的系统的建模、分析以及控制。目前,比较流行的混和系统模型包括多面体事件驱动混... 混和系统是既具有离散状态迁移又具有连续状态变化的动态系统,工程控制理论和计算机验证技术的交叉渗透推动了混和系统论的发展,其涉及到对具有混和特性的系统的建模、分析以及控制。目前,比较流行的混和系统模型包括多面体事件驱动混和系统(TEDHS)和多面体不变集混和自动机(PIHA),通过有限状态机描述混和系统的离散特性,流管道可达集近似描述其连续特性。给出以上系统的建模方法,并使用一种基于MATLAB的验证工具CheckMate实现混和系统建模、仿真以及其特性的验证。 展开更多

关键词 混和系统 有限自动机 流管道近似 切换面

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不确定多时滞离散切换系统滑模可靠控制 被引量：7

14

作者 聂宏 王强 《控制工程》 CSCD 北大核心 2015年第6期1151-1156,共6页

研究一类执行器可能发生部分故障的不确定多时滞离散切换系统的滑模可靠控制问题。针对每个子系统设计相应的拟积分型切换面,保证系统状态轨迹从开始时刻就位于切换面上。利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术给出滑模动态系统... 研究一类执行器可能发生部分故障的不确定多时滞离散切换系统的滑模可靠控制问题。针对每个子系统设计相应的拟积分型切换面,保证系统状态轨迹从开始时刻就位于切换面上。利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术给出滑模动态系统鲁棒渐近稳定的充分条件,进而给出可实现的滑模可靠切换控制器的设计方案。最后用仿真例子说明设计方法的有效性。 展开更多

关键词 不确定离散切换系统 滑模可靠控制 多时滞 拟积分切换面

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基于快速平稳幂次趋近律AGV滑模轨迹跟踪控制研究

15

作者 龙琴 袁森 李魏魏 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第8期3276-3283,共8页

针对应用于地下车库的自动导引车(automated guided vehicle,AGV)轮式泊车机器人轨迹跟踪过程中的位置偏差和姿态偏差问题,提出了一种快速平稳幂次趋近律的滑模轨迹跟踪控制方法。首先,在泊车机器人坐标系下建立运动学模型,通过全局坐... 针对应用于地下车库的自动导引车(automated guided vehicle,AGV)轮式泊车机器人轨迹跟踪过程中的位置偏差和姿态偏差问题,提出了一种快速平稳幂次趋近律的滑模轨迹跟踪控制方法。首先,在泊车机器人坐标系下建立运动学模型,通过全局坐标系与机器人坐标系之间的转换关系,得到泊车机器人在全局坐标系下的运动学模型;然后采用Lyapunov直接法设计滑模切换函数,采取快速平稳幂次趋近律的方法使泊车AGV从偏差状态快速到达滑模切换面,使AGV泊车机器人快速平稳地跟踪给定参考轨迹。最后,通过MATLAB进行仿真试验,仿真结果验证了所提方法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 自动导引车(AGV) LYAPUNOV直接法 滑模切换面 轨迹跟踪 幂次趋近律

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积分切换面自适应滑模控制及其在并联机器人中的应用 被引量：3

16

作者 高国琴 夏文娟 宋庆 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第2期146-148,共3页

针对交流伺服电机作为驱动装置的2-DOF并联机器人,设计出一种带有积分切换面的自适应滑模控制器。首先,带有积分运算切换面的变结构控制器使系统具有对未知参数变化和外部干扰不敏感的特性。其次,通过设计一种自适应律,实现对系统不确... 针对交流伺服电机作为驱动装置的2-DOF并联机器人,设计出一种带有积分切换面的自适应滑模控制器。首先,带有积分运算切换面的变结构控制器使系统具有对未知参数变化和外部干扰不敏感的特性。其次,通过设计一种自适应律,实现对系统不确定量的在线辨识估计,以辨识结果实时调整控制器参数,以削弱系统抖动,提高了控制系统的实用性。仿真结果表明所设计控制器抗干扰能力强,能较好地实现2-DOF并联机器人各支路的运动控制,具有较好的稳定性和鲁棒性能。 展开更多

关键词 并联机器人 积分切换面 滑模控制 自适应律 稳定性

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基于混合终端滑模观测器的永磁同步电机位置和速度估计方法 被引量：2

17

作者 钱弼违 鞠金涛 《电机与控制应用》 2019年第3期21-26,共6页

传统滑模观测器受固有抖振特性影响,且有低通滤波器带来的反电动势观测幅值削弱和观测相位偏移,从而导致永磁同步电机(PMSM)控制精度降低。为解决该问题,提出了一种基于二阶混合终端滑模观测器的PMSM位置和速度估计方法。基于线性滑模... 传统滑模观测器受固有抖振特性影响,且有低通滤波器带来的反电动势观测幅值削弱和观测相位偏移,从而导致永磁同步电机(PMSM)控制精度降低。为解决该问题,提出了一种基于二阶混合终端滑模观测器的PMSM位置和速度估计方法。基于线性滑模与混合终端滑模的二阶滑模切换面,设计合理的滑模控制律,有效抑制传统滑模方法的固有抖振特性,并且能够避免使用低通滤波器所带来的反电动势观测幅值削弱和相位偏移问题,有效提高转子位置和转速的估计精度。在此基础上,进一步分析了该滑模观测器对于电机定子电阻和电感参数摄动的鲁棒性。试验结果证明了所提混合终端滑模观测器的有效性、实用性和优越性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 滑模观测器 二阶滑模切换面 参数摄动

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不确定离散时间系统的滑模可靠控制 被引量：2

18

作者 孙娜娜 牛玉刚 +1 位作者 陈蓓 刘永慧 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期243-248,共6页

存在状态时滞的不确定离散时间系统的的滑模可靠控制问题,其中,被控系统执行器可能发生部分故障.通过构造一种拟积分型切换面,可以保证系统状态轨迹从开始时刻就位于切换面上.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术给出了滑模动... 存在状态时滞的不确定离散时间系统的的滑模可靠控制问题,其中,被控系统执行器可能发生部分故障.通过构造一种拟积分型切换面,可以保证系统状态轨迹从开始时刻就位于切换面上.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术给出了滑模动态系统渐近稳定的充分条件.而且,所设计的滑模控制律可以保证在执行器故障影响下的滑动模态仍然是可达的.数值仿真验证了本文设计方法的有效性. 展开更多

关键词 离散时间系统 执行器故障 滑模控制 拟积分型切换面

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含有死区饱和的不确定离散时滞系统的滑模控制 被引量：1

19

作者 孙娜娜 牛玉刚 贾廷纲 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2013年第4期478-483,491,共7页

研究了含有死区和输入饱和的不确定离散时滞系统的滑模控制问题,其中参数不确定性同时存在于系统的状态矩阵和控制输入矩阵中.构造了一种拟积分型切换面,可保证系统状态轨迹从开始时刻就位于切换面上.利用李亚普诺夫稳定性理论和线性矩... 研究了含有死区和输入饱和的不确定离散时滞系统的滑模控制问题,其中参数不确定性同时存在于系统的状态矩阵和控制输入矩阵中.构造了一种拟积分型切换面,可保证系统状态轨迹从开始时刻就位于切换面上.利用李亚普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式技术给出了滑模动态系统渐近稳定的充分条件.而且,所设计的滑模控制律可以保证在死区和饱和影响下的滑动模态仍是可达的.数值仿真验证了本文设计方法的有效性. 展开更多

关键词 离散时间系统 滑模控制 拟积分型切换面 饱和 死区

原文传递

具有定时器连续系统的阈值切换面划分离散近似

20

作者 张苗苗 谢剑英 张学军 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期637-640,共4页

若混合系统的连续部分存在定时器 ,则无法应用基于阈值切换面划分的验证方法。为此 ,首次提出了综合流管道近似和阈值切换面划分的方法以及过渡状态的概念。在流管道近似过渡状态集合时 ,扩大其在时间上的分析范围 ,便可自动得到定时器... 若混合系统的连续部分存在定时器 ,则无法应用基于阈值切换面划分的验证方法。为此 ,首次提出了综合流管道近似和阈值切换面划分的方法以及过渡状态的概念。在流管道近似过渡状态集合时 ,扩大其在时间上的分析范围 ,便可自动得到定时器的合理设定范围。最后通过实例验证了上述方法的可行性 。 展开更多

关键词 流管道 阈值切换面 过渡状态 连续系统 定时器

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