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基于幂次函数的离散滑模控制算法 被引量:31
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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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一种新的趋近律离散滑模控制方法及仿真 被引量:21
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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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Hénon混沌系统的广义预测控制与同步快速算法 被引量:18
3
作者 刘福才 梁晓明 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期4584-4589,共6页
提出了一种带有终端滑模等式约束的H啨non混沌系统的广义预测控制快速算法.该方法将广义预测控制与离散滑模控制结合起来运用到H啨non混沌系统中,并采用柔化输入信号的方法,避免了广义预测控制算法中的高维矩阵求逆.占用内存小,计算速度... 提出了一种带有终端滑模等式约束的H啨non混沌系统的广义预测控制快速算法.该方法将广义预测控制与离散滑模控制结合起来运用到H啨non混沌系统中,并采用柔化输入信号的方法,避免了广义预测控制算法中的高维矩阵求逆.占用内存小,计算速度快,并且具有较强的跟踪给定信号和抑制系统参数摄动和随机噪声的能力.仿真结果验证了该方法的有效性和快速性. 展开更多
关键词 广义预测控制 离散滑模控制 Hénon混沌系统 混沌同步 广义预测控制算法 混沌系统 快速算法 同步 等式约束 输入信号
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基于离散滑模控制的DSTATCOM的研究 被引量:10
4
作者 贾嘉斌 袁佳歆 +2 位作者 姜芳芳 陈国强 陈柏超 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期50-51,55,共3页
鉴于快速响应的配电网静止无功补偿器—DSTATCOM是改善配电网系统电能质量的有效方法 ,提出对DSTATCOM采用离散滑模控制 ,应用MATLAB对 10 / 0 .4kV配电网中的动态补偿进行仿真 ,并基于此研制出小容量DSTATCOM实验模型。仿真和实验证明 ... 鉴于快速响应的配电网静止无功补偿器—DSTATCOM是改善配电网系统电能质量的有效方法 ,提出对DSTATCOM采用离散滑模控制 ,应用MATLAB对 10 / 0 .4kV配电网中的动态补偿进行仿真 ,并基于此研制出小容量DSTATCOM实验模型。仿真和实验证明 ,离散滑模控制策略简单易行 ,控制效果良好 ,在谐波畸变率大致相等的情况下 ,比其它控制策略更能极大地减小开关损耗。基于离散滑模控制的DSTATCOM可正确地补偿系统所需的无功功率 ,对改善电能质量可行有效。 展开更多
关键词 DSTATCOM 离散滑模控制 电能质量
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汽车高速换道避让路径规划及离散滑模跟踪控制 被引量:11
5
作者 张家旭 王欣志 +1 位作者 赵健 施正堂 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1081-1090,共10页
针对汽车高速换道避让路径规划和跟踪控制问题,提出了一种基于五次多项式曲线的汽车高速换道避让路径规划方法和基于离散滑模的汽车高速换道避让路径跟踪控制策略。首先,基于五次多项式曲线规划汽车高速换道避让路径,并通过查表方式间... 针对汽车高速换道避让路径规划和跟踪控制问题,提出了一种基于五次多项式曲线的汽车高速换道避让路径规划方法和基于离散滑模的汽车高速换道避让路径跟踪控制策略。首先,基于五次多项式曲线规划汽车高速换道避让路径,并通过查表方式间接建立汽车高速换道避让路径曲率最大值、汽车高速换道避让路径曲率变化率最大值与五次多项式曲线待定系数的映射关系,以使汽车高速换道避让路径满足乘坐舒适性和安全性需求。为了快速、稳定地跟踪基于五次多项式曲线规划的汽车高速换道避让路径,融合汽车运动学模型和线性二自由度汽车动力学模型建立了包含加性不确定性的线性离散控制模型,并基于干扰观测器的离散滑模控制理论设计了汽车高速换道避让路径跟踪控制策略。最后,利用车辆动力学软件建立了模型在环仿真系统,对本文汽车高速换道避让路径规划方法和汽车高速换道避让路径跟踪控制策略的可行性和有效性进行了仿真验证。 展开更多
关键词 车辆工程 高速换道避让 路径规划及跟踪控制 五次多项式曲线 干扰观测器 离散滑模控制
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基于卡尔曼滤波离散滑模控制的明轮船直线跟踪 被引量:10
6
作者 洪剑青 赵德安 +3 位作者 孙月平 张军 刘波 刘晓洋 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期33-39,共7页
针对明轮船作业过程中风、浪等引起的低频扰动,为了节约能源、降低由扰动引起控制系统的主动动作频次、延长明轮船续航时间,实现明轮船的高精度导航控制,降低风浪干扰的影响,提出基于卡尔曼滤波的离散滑模控制方式。通过建立水动力模型... 针对明轮船作业过程中风、浪等引起的低频扰动,为了节约能源、降低由扰动引起控制系统的主动动作频次、延长明轮船续航时间,实现明轮船的高精度导航控制,降低风浪干扰的影响,提出基于卡尔曼滤波的离散滑模控制方式。通过建立水动力模型和偏航角动态响应模型,计算离散滑模控制的增益系数。经过仿真验证与实船试验,并与PD控制方式的效果进行对比,最大超调量比PD控制方式减小25%,调整时间减少50%,航迹偏差低于10cm。基于卡尔曼滤波的离散滑模控制方法实现了高精度的明轮船直线航迹跟踪,且明轮船的航行过程更加平稳。 展开更多
关键词 水产养殖 明轮船 卡尔曼滤波 离散滑模控制
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基于微分器的直驱电液伺服系统离散滑模控制 被引量:10
7
作者 姜继海 葛泽华 +1 位作者 杨晨 梁海健 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1492-1499,共8页
直驱式容积控制电液伺服系统具有结构紧凑、效率高等优点,但该系统也存在着死区和非线性特征。为了解决该问题,本文建立了直驱式容积控制电液伺服系统的状态方程并对其进行了离散化。采用三阶积分链式微分器,通过对活塞杆位移的信号进... 直驱式容积控制电液伺服系统具有结构紧凑、效率高等优点,但该系统也存在着死区和非线性特征。为了解决该问题,本文建立了直驱式容积控制电液伺服系统的状态方程并对其进行了离散化。采用三阶积分链式微分器,通过对活塞杆位移的信号进行微分,实时得到活塞杆的速度和加速度信号,构成系统的全状态反馈。采用基于趋近率的离散滑模控制算法设计控制器并进行仿真和实验研究,结果表明,该控制器的位置跟踪特性明显优于PID控制器,能够提高直驱式容积控制电液伺服系统的控制性能。 展开更多
关键词 流体传动与控制 直驱式容积控制 离散滑模控制 微分器
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离散滑模导引律设计 被引量:9
8
作者 孙胜 周荻 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1634-1639,共6页
基于平面内目标-导弹相对运动方程的离散形式,给出了离散滑模变结构导引律设计方法。推导出了一种与连续时间自适应滑模制导律的离散化形式相同的离散变结构导引律。在不需要知道目标法向加速度界限,而只需要知道其在两个采样周期之间... 基于平面内目标-导弹相对运动方程的离散形式,给出了离散滑模变结构导引律设计方法。推导出了一种与连续时间自适应滑模制导律的离散化形式相同的离散变结构导引律。在不需要知道目标法向加速度界限,而只需要知道其在两个采样周期之间可能变化范围的条件下,设计了一种能显著降低系统抖动的离散滑模导引律,设计的同时给出了一种近似估计目标法向加速度的方法。从理论上证明了上述两种离散滑模导引律具有有限时间收敛的特性。讨论了离散滑模导引律的准滑动模态的切换带范围,给出了离散滑模导引律的终端脱靶量计算方法,最后以某空间拦截问题为实例验证了本文结果的正确性。 展开更多
关键词 导引律 离散滑模控制 有限时间收敛 准滑动模态 脱靶量
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专家-模糊滑模变结构控制伺服系统的研究 被引量:3
9
作者 王传忠 杨霞 李强 《河北工业大学学报》 CAS 2001年第5期52-55,共4页
根据离散滑模控制理论和专家、模糊控制理论,针对矢量控制的交流伺服系统,设计了一种离散专家-模糊滑模控制器,即在离散滑模控制器后加一个积分环节再与专家模糊控制器相结合,有效地削弱了单纯滑模变结构控制系统的“抖振”.可见... 根据离散滑模控制理论和专家、模糊控制理论,针对矢量控制的交流伺服系统,设计了一种离散专家-模糊滑模控制器,即在离散滑模控制器后加一个积分环节再与专家模糊控制器相结合,有效地削弱了单纯滑模变结构控制系统的“抖振”.可见,由该离散专家模糊滑模控制器构成的交流伺服系统,具有良好的快速性和抗负载扰动、参数摄动的鲁棒性. 展开更多
关键词 离散滑模控制 专家-模糊控制 伺服系统 控制 设计
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基于幂次函数的预测滑模控制算法 被引量:8
10
作者 孙彪 孙秀霞 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2011年第1期39-43,60,共6页
利用幂次函数设计了一种预测滑模控制算法.该算法结合了反馈校正和滚动优化技术,利用全程滑模面设计了切换函数的预测模型,并且利用幂次函数趋近律设计了参考轨迹.理论分析和数值仿真均表明,该算法不需要知道系统的不确定性上界,对于不... 利用幂次函数设计了一种预测滑模控制算法.该算法结合了反馈校正和滚动优化技术,利用全程滑模面设计了切换函数的预测模型,并且利用幂次函数趋近律设计了参考轨迹.理论分析和数值仿真均表明,该算法不需要知道系统的不确定性上界,对于不满足匹配条件的不确定性系统也具有强鲁棒性,且可以使切换函数无抖振地收敛于与外于扰相关的某一稳态值. 展开更多
关键词 幂次函数 预测控制 抖振 离散滑模控制
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双向两车道公路自主超车轨迹规划及跟踪控制 被引量:3
11
作者 余姝源 杨林 +3 位作者 杨蓉 姚起宏 黄俊明 王成官 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2023年第7期90-100,共11页
研究了自主地面车辆在双向两车道公路场景下的超车轨迹规划和跟踪控制。建立了权衡换道稳定性和效率的目标函数,得到最优五次多项式换道轨迹。将超车过程分为换道、超越和并道3个阶段,根据超车车辆与其他车辆的临界碰撞条件建立安全距... 研究了自主地面车辆在双向两车道公路场景下的超车轨迹规划和跟踪控制。建立了权衡换道稳定性和效率的目标函数,得到最优五次多项式换道轨迹。将超车过程分为换道、超越和并道3个阶段,根据超车车辆与其他车辆的临界碰撞条件建立安全距离模型,进而判断超车的可行性,得到超越阶段时长以及规划完整的超车轨迹。分别设计模型预测控制器和离散滑模控制器跟踪横向路径和纵向速度,并利用模糊控制对模型预测控制器输出的前轮转角进行补偿。在Matlab和CarSim联合仿真环境下进行超车验证,结果表明:所提出的超车轨迹规划及跟踪方法能够使车辆实现自主超车机动,并保持良好的跟踪精度和稳定性。 展开更多
关键词 双向两车道公路 超车轨迹规划及跟踪 模糊控制 模型预测控制 离散滑模控制
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基于干扰观测器的升力式飞行器改进离散滑模控制研究
12
作者 陈升泽 张旋 +1 位作者 袁建平 郑子轩 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2024年第2期233-243,共11页
升力式飞行器具有飞行空域宽、速度变化范围大、机动性强等特点,是近年来国内外的研究热点。本文针对升力式飞行器模型大不确定及外界干扰强带来的控制难题,提出了一种基于干扰观测器的改进离散滑模变结构控制方法。首先,建立了俯仰通... 升力式飞行器具有飞行空域宽、速度变化范围大、机动性强等特点,是近年来国内外的研究热点。本文针对升力式飞行器模型大不确定及外界干扰强带来的控制难题,提出了一种基于干扰观测器的改进离散滑模变结构控制方法。首先,建立了俯仰通道的离散控制模型。其次,设计了一种基于干扰估计的改进离散滑模变结构控制律,并证明了其稳定性。再次,分析了参数选择对控制系统的影响,验证了控制律的有效性。最后,与传统的离散滑模变结构控制方法进行了比较。仿真结果表明,与传统的离散滑模控制方法相比,本文提出的控制律控制精度更高、鲁棒性更强、滑模面收敛速度更快及抖振更小,可有效提高升力式飞行器的飞行品质,实现复杂任务的稳定控制。 展开更多
关键词 升力式飞行器 干扰观测器 离散滑模控制 鲁棒控制 抖振
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基于ESMDO的级联双模型永磁同步电机鲁棒控制
13
作者 侯利民 李坤 +2 位作者 王巍 尹玉萍 王禹 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第7期1324-1334,共11页
考虑永磁同步电机调速控制系统中传统电流环数学模型的耦合非线性,结合无模型控制的优势,提出了一种基于扩展滑模观测器(extended sliding mode disturbance observer,ESMDO)的级联双模型永磁同步电机鲁棒控制方法,有效解决了传统PI控... 考虑永磁同步电机调速控制系统中传统电流环数学模型的耦合非线性,结合无模型控制的优势,提出了一种基于扩展滑模观测器(extended sliding mode disturbance observer,ESMDO)的级联双模型永磁同步电机鲁棒控制方法,有效解决了传统PI控制器的鲁棒性差、动态响应慢的问题。首先,在转速环利用传统永磁同步电机数学模型设计了引入自校正开关增益的离散滑模转速控制器,通过离散的ESMDO观测综合扰动项并进行补偿。然后,在考虑电机参数的不确定性和外部扰动的情况下,建立了电流环超局部模型,设计了基于离散的ESMDO的无模型无差拍电流预测控制器。最后,以PI控制为对比方法进行仿真分析,仿真结果表明了所提方法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 离散滑模控制 无模型控制 扩展滑模扰动观测器
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无人艇艏向自适应离散滑模控制器设计 被引量:5
14
作者 吴博 周杰 +3 位作者 宋小明 肖长诗 朱曼 文元桥 《中国航海》 CSCD 北大核心 2021年第3期126-133,共8页
在受外界环境影响导致无人艇运动响应模型发生不确定变化的情况下,为实现无人艇艏向有效控制,设计基于在线辨识运动模型的自适应离散滑模控制器。利用递推最小二乘法对无人艇运动响应模型进行在线辨识。依托在线辨识的模型,设计基于指... 在受外界环境影响导致无人艇运动响应模型发生不确定变化的情况下,为实现无人艇艏向有效控制,设计基于在线辨识运动模型的自适应离散滑模控制器。利用递推最小二乘法对无人艇运动响应模型进行在线辨识。依托在线辨识的模型,设计基于指数趋近律的无人艇艏向自适应离散滑模控制器。通过仿真实验和实船实验进行验证,实验结果表明:与常规的模型参数固定的离散滑模控制方法相比,设计的控制器具有较好的鲁棒性和自适应性。 展开更多
关键词 无人艇 在线辨识 递推最小二乘法 离散滑模控制
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离散滑模控制的Buck-Boost光伏逆变器研究 被引量:5
15
作者 岳舟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期233-238,共6页
为了获得较理想的正弦输出电压,优化逆变器的性能,基于Buck-Boost光伏逆变器,采用离散滑模变结构的控制策略。Buck-Boost光伏逆变器可获得比直流输入电源高或低的交流输出电压,详细分析了所提逆变器的拓扑结构和工作原理,利用状态空间... 为了获得较理想的正弦输出电压,优化逆变器的性能,基于Buck-Boost光伏逆变器,采用离散滑模变结构的控制策略。Buck-Boost光伏逆变器可获得比直流输入电源高或低的交流输出电压,详细分析了所提逆变器的拓扑结构和工作原理,利用状态空间平均法建立系统数学模型,并详细阐述了离散滑模控制原理。利用Matlab/Simulink工具对控制系统进行仿真研究,仿真结果验证了该变换器的优点和离散滑模控制策略的有效性。 展开更多
关键词 Buck—Boost变换器 光伏逆变器 离散滑模控制 仿真
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直流PWM伺服系统的离散滑模控制 被引量:5
16
作者 赵金 王离九 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 1993年第1期40-44,共5页
本文针对 SISO 离散系统,提出一种离散滑模控制策略,并给出了滑模控制方式存在的条件。针对一个具体的直流 PWM 伺服系统,采用这种离散滑模控制策略进行控制。仿真结果表明,离散滑模控制能使伺服系统获得更为优良的性能。
关键词 伺服系统 离散滑模控制 采样周期
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连续搅拌反应釜离散模型辨识与滑模控制 被引量:5
17
作者 官星辰 刘航 +1 位作者 马鲁宁 赵东亚 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第3期440-447,共8页
针对连续搅拌反应釜(Continuous Stirred tank Reactor, CSTR)的复杂化工过程,采用多输入多输出最小二乘辨识法,应用大量输入输出数据,得到易于控制器设计的离散状态空间模型。并根据得到的模型,设计了一种离散非线性滑模控制器,证明了... 针对连续搅拌反应釜(Continuous Stirred tank Reactor, CSTR)的复杂化工过程,采用多输入多输出最小二乘辨识法,应用大量输入输出数据,得到易于控制器设计的离散状态空间模型。并根据得到的模型,设计了一种离散非线性滑模控制器,证明了其稳定性。最后,在MATLAB中进行仿真验证,与常规的PID控制方法对比,说明了该方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 连续搅拌反应釜 系统辨识 离散滑模控制
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基于三维扫描振镜系统音圈电机的离散滑模控制 被引量:1
18
作者 游肖洋 陈光胜 汪雪光 《重庆工商大学学报(自然科学版)》 2023年第4期57-62,共6页
近20 a来,激光扫描技术被广泛应用于工业加工领域,三维扫描振镜作为一种更高效的激光加工仪器,其核心部件和关键技术主要依靠国外进口。针对国内对三维扫描振镜系统研究较少,且在传统控制方法下,振镜电机普遍存在阶跃响应慢和控制精度... 近20 a来,激光扫描技术被广泛应用于工业加工领域,三维扫描振镜作为一种更高效的激光加工仪器,其核心部件和关键技术主要依靠国外进口。针对国内对三维扫描振镜系统研究较少,且在传统控制方法下,振镜电机普遍存在阶跃响应慢和控制精度低等问题,设计了一种基于新型趋近律与干扰补偿器相结合的离散滑模控制器,该控制方法有效补偿了外部的干扰,具有强鲁棒性。首先,建立基于三维扫描振镜系统的音圈电机线性动力学模型,并对该模型离散化,构建其离散状态空间方程;其次,依据滑模变结构控制理论设计离散系统控制器;最后,通过Simulink搭建控制系统的仿真模型,仿真结果表明:1%和10%的全行程阶跃响应时间分别为2.1 ms和2.4 ms,10%全行程正弦信号位置跟踪的定位精度在3×10^(-4) mm以内,实现了对指令信号的完全跟踪,达到了工程应用要求,为高速三维扫描振镜系统的控制研究提供了新的思路。 展开更多
关键词 三维扫描振镜 音圈电机 离散滑模控制
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基于离散滑模控制的新型Buck-Boost矩阵变换器 被引量:5
19
作者 张小平^② 罗伟斌 +3 位作者 张小平 朱建林 唐华平 张炳根 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期179-183,共5页
对目前矩阵变换器存在电压传输比低的缺陷进行了研究,提出了一种新型的称为 buck-boost 矩阵变换器(BBMC)的电路拓扑结构。介绍了该拓扑结构的基本构成及其工作原理,分析推导了其电压传输比与占空比之间函数关系的解析表达式,阐述了离... 对目前矩阵变换器存在电压传输比低的缺陷进行了研究,提出了一种新型的称为 buck-boost 矩阵变换器(BBMC)的电路拓扑结构。介绍了该拓扑结构的基本构成及其工作原理,分析推导了其电压传输比与占空比之间函数关系的解析表达式,阐述了离散滑模控制策略的基本设计方法,最后通过仿真对其有效性和可行性进行了验证。结果表明:该新型拓扑结构能实现输出电压和频率的任意调节,其电压传输比既可大于1,也可小于1,且直接输出高品质的正弦波而无需滤波环节,谐波含量小,从而有效解决了传统矩阵变换器电压传输比低的难题,具有较好的应用价值。 展开更多
关键词 buck-boost矩阵变换器 电压传输比 离散滑模控制 仿真
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