基于改进趋近律的滑模控制在机械臂中的应用 被引量：13

1

作者 张俊辉 刘斌 +1 位作者 蒋峥 张永 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2018年第6期534-546,共13页

针对滑模变结构控制中指数趋近律引起较大抖振的问题,采用改进的饱和函数来代替符号函数,对指数趋近律进行了改进,并给出了滑模可达性证明。以6自由度机械臂数学模型为被控对象进行了仿真,结果说明改进趋近律相比指数趋近律能削弱系统... 针对滑模变结构控制中指数趋近律引起较大抖振的问题,采用改进的饱和函数来代替符号函数,对指数趋近律进行了改进,并给出了滑模可达性证明。以6自由度机械臂数学模型为被控对象进行了仿真,结果说明改进趋近律相比指数趋近律能削弱系统的抖振,相比采用饱和函数作为切换函数的指数趋近律能精确跟踪期望轨迹。最后将基于改进趋近律的滑模控制算法与采用饱和函数作为切换函数的指数趋近律滑模控制算法运用于实物机械臂系统中,并进行了对比,验证了基于改进趋近律滑模控制算法的可行性和实用性。 展开更多

关键词 改进趋近律 机械臂 滑模控制 抖振

下载PDF 职称材料

基于改进趋近律滑模控制的钢结构柔性探伤机器人轨迹跟踪 被引量：4

2

作者 艾青林 王国栋 徐巧宁 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2020年第12期1264-1273,共10页

为解决钢结构柔性探伤机器人在轨迹跟踪中存在控制模型复杂、跟踪速度慢和跟踪精度不高的问题,提出一种基于改进趋近律的滑模控制方法。将柔性机器人前后车体作为单独的移动机器人进行运动学分析,通过欧拉-伯努利梁方程求解前后车体与... 为解决钢结构柔性探伤机器人在轨迹跟踪中存在控制模型复杂、跟踪速度慢和跟踪精度不高的问题,提出一种基于改进趋近律的滑模控制方法。将柔性机器人前后车体作为单独的移动机器人进行运动学分析,通过欧拉-伯努利梁方程求解前后车体与连接钢带之间的运动约束,得出柔性机器人整体运动学模型。在此基础上,通过反演方法设计一种基于改进趋近律的滑模控制器,加快跟踪误差的收敛速度并降低控制系统抖振。基于改进趋近律滑模控制对柔性机器人小车轨迹跟踪进行仿真实验,结果表明,改进趋近律滑模控制方法可以使柔性机器人快速跟踪期望轨迹进行运动,并且具有较好的跟踪精度和稳定性。 展开更多

关键词 钢结构探伤 柔性机器人 轨迹跟踪 改进趋近律 滑模控制

下载PDF 职称材料

刮板输送机链条张力控制系统的设计与仿真 被引量：2

3

作者 赵悦 屈贤 兰英 《煤炭技术》 CAS 2018年第12期293-295,共3页

矿用刮板输送机链条张力控制系统是一个具有非线性、时变性等特点的复杂控制系统.传统的PID控制将无法满足越来越高的精度要求。为了获得令人满意的控制效果,提出了基于趋近律的滑模控制,在此基础上,为了改善系统的抖振和响应速度,提出... 矿用刮板输送机链条张力控制系统是一个具有非线性、时变性等特点的复杂控制系统.传统的PID控制将无法满足越来越高的精度要求。为了获得令人满意的控制效果,提出了基于趋近律的滑模控制,在此基础上,为了改善系统的抖振和响应速度,提出了一种改进的趋近律滑模控制,提高系统的初始运动速度,降低系统在切换面附近的趋近速度。通过建立矿用刮板输送机链条张力控制系统的Simulink仿真模型,仿真结果表明,与传统PID控制相比,系统响应速度、控制精度和系统抖振等都得到了显著改善。 展开更多

关键词 刮板输送机 张力控制 滑模控制 改进趋近律 PID控制

下载PDF 职称材料

一种高精度、高鲁棒的Buck变换器滑模控制研究 被引量：1

4

作者 徐鹏 李正 +1 位作者 曾俊杰 但远宏 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2022年第11期226-233,共8页

针对Buck变换器滑模控制中存在的静差、抖振较大的现象,设计了PD型滑模面并提出一种基于修正滑动函数的趋近律改进方式,并证明了其稳定性。改进型趋近律引入积分可迫使滑模面进行收敛,达到零静差的效果。基于这种改进思想,设计了2种优... 针对Buck变换器滑模控制中存在的静差、抖振较大的现象,设计了PD型滑模面并提出一种基于修正滑动函数的趋近律改进方式,并证明了其稳定性。改进型趋近律引入积分可迫使滑模面进行收敛,达到零静差的效果。基于这种改进思想,设计了2种优化后的滑模控制器,在Matlab/Simulink环境下进行仿真并在实验样机上进行实验。仿真和实验结果表明,基于修正滑动函数的改进型趋近律可使得控制器在有限时间收敛,均不存在静差且电压质量良好;基于改进型模糊快速终端滑模控制的Buck变换器表现最优,实现了直流变换器输出电压的高精度与高鲁棒。 展开更多

关键词 降压变换器 修正滑动函数 改进型趋近律 高精度 高鲁棒

下载PDF 职称材料

基于改进滑模变结构的加筋板振动控制研究 被引量：1

5

作者 马天兵 丁威海 +1 位作者 周青 杜菲 《安徽理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第1期7-12,共6页

针对外部持续激励下加筋板振动滑模变结构控制系统进入稳态的时间较长,且存在抖振现象的问题,在传统幂次、指数趋近律的基础上,构建新的自适应因子,形成了一种改进趋近律滑模变结构控制算法,并证明其收敛性。分析3种不同趋近律对系统振... 针对外部持续激励下加筋板振动滑模变结构控制系统进入稳态的时间较长,且存在抖振现象的问题,在传统幂次、指数趋近律的基础上,构建新的自适应因子,形成了一种改进趋近律滑模变结构控制算法,并证明其收敛性。分析3种不同趋近律对系统振动控制的效果,仿真和实验结果表明,改进后的方法取得了比传统滑模变结构算法更优的控制效果,能在一定程度上削弱抖振。 展开更多

关键词 加筋板 滑模变结构控制 改进趋近律 振动

下载PDF 职称材料

改进指数趋近律的五相永磁同步电机滑模控制 被引量：6

6

作者 姜长泓 张凯皓 +1 位作者 张袅娜 王其铭 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第10期3975-3981,共7页

针对五相永磁同步电机低速运行时,逆变器会输出不连续电流,产生转矩脉动;电机高速运行时,产生大量定子谐波电流,转速跟随能力和转矩平稳性受到影响。为保证五相永磁同步电机在全速域的快速平滑切换,提出了改进指数趋近律的五相永磁同步... 针对五相永磁同步电机低速运行时,逆变器会输出不连续电流,产生转矩脉动;电机高速运行时,产生大量定子谐波电流,转速跟随能力和转矩平稳性受到影响。为保证五相永磁同步电机在全速域的快速平滑切换,提出了改进指数趋近律的五相永磁同步电机滑模控制策略。针对滑模控制中存在的抖振问题,提出改进指数趋近律,并将新型趋近律应用于一种非线性系统;仿真验证结果表明,在稳态时系统转速脉动小,静态误差低,系统反应迅速,响应时间短,提高了系统的鲁棒性,证明了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 五相永磁同步电机 调速系统 滑模控制 改进指数趋近律

下载PDF 职称材料

改进模糊滑模的永磁同步电机控制

7

作者 赵杰 王富利 张瑞 《黑龙江科技大学学报》 CAS 2024年第1期145-150,共6页

为提高矿用牵引PMSM性能,分析传统PMSM控制中指数趋近律的优缺点,结合PMSM运行时的状态量,设计了一种自适应的指数趋近律,构建改进滑模控制器,利用模糊算法进一步优化改进滑模控制器,给出改进模糊滑模控制器。结果表明:空载时,改进模糊... 为提高矿用牵引PMSM性能,分析传统PMSM控制中指数趋近律的优缺点,结合PMSM运行时的状态量,设计了一种自适应的指数趋近律,构建改进滑模控制器,利用模糊算法进一步优化改进滑模控制器,给出改进模糊滑模控制器。结果表明:空载时,改进模糊滑模控制器和改进滑模控制器均可实现无超调启动,改进滑模控制器到达参考转速的时间比滑模控制器提高0.12 s,改进模糊滑模控制器到达参考转速的时间比改进滑模控制器提高0.01 s;突加负载时,改进滑模控制器比滑模控制器最大误差减小0.17%,改进模糊滑模控制器比改进滑模控制器最大误差减小2.53%。证明了改进模糊滑模控制器可有效提高系统控制精度,改善了系统动态性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 模糊控制 滑模控制器 改进指数趋近律

下载PDF 职称材料

非最小相位的单电感双输出Buck-Boost变换器的复合控制方法

8

作者 皇金锋 李啸天 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1266-1274,1314,共10页

单电感双输出Buck-Boost (SIDO Buck-Boost)变换器在电感电流连续模式(CCM)下工作存在交叉影响以及非最小相位特性的问题.为了解决上述问题,提出基于储能函数的扩张状态观测器(ESO)的改进非奇异快速终端滑模(NFTSM)和自抗扰控制(ADRC)... 单电感双输出Buck-Boost (SIDO Buck-Boost)变换器在电感电流连续模式(CCM)下工作存在交叉影响以及非最小相位特性的问题.为了解决上述问题,提出基于储能函数的扩张状态观测器(ESO)的改进非奇异快速终端滑模(NFTSM)和自抗扰控制(ADRC)相结合的控制策略.设计主路控制器,对系统的传递函数进行拟合得到ADRC范式,利用该范式对主路进行解耦控制.设计支路控制器,采用改进型ESO对储能函数进行观测,并将观测值反馈补偿到非奇异快速终端滑模控制律中,达到支路解耦的效果.为了抑制滑模控制的抖振问题,对趋近律进行改进.利用Lyapunov理论证明系统稳定性.基于硬件在环(HIL)实验平台进行实验验证.结果表明,所提控制策略与PI控制策略以及基于ESO的滑模控制策略相比,在超调量和响应时间上具有较好的效果. 展开更多

关键词 单电感双输出 BUCK-BOOST变换器 非奇异快速终端滑模控制 自抗扰控制 改进滑模趋近律

下载PDF 职称材料

改进指数趋近律滑模控制的H桥逆变器的非线性动力学行为研究 被引量：2

9

作者 江伟 吴荣华 袁芳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期292-297,共6页

改进指数趋近律的滑模控制具有快速响应、鲁棒性强及自适应性强等特点,在H桥逆变器的控制中有广泛的应用前景。然而,滑模控制是一种非线性控制方式,必然表现出丰富的非线性动力学行为,系统的工作稳定性与电路及控制参数的选取有密切的... 改进指数趋近律的滑模控制具有快速响应、鲁棒性强及自适应性强等特点,在H桥逆变器的控制中有广泛的应用前景。然而,滑模控制是一种非线性控制方式,必然表现出丰富的非线性动力学行为,系统的工作稳定性与电路及控制参数的选取有密切的关联。因此,以改进指数趋近律滑模控制的H桥逆变器为研究对象。分析该系统的工作过程,运用频闪映射理论推导系统的离散模型;采用分岔图观察在不同控制参数k_(1)和k_(2)的作用下系统非线性动力学行为的演化过程,并通过折叠图进行一一验证;利用快变稳定性定理对系统工作稳定性进行理论分析,研究的结论与分岔图及折叠图的分析完全一致;研究表明输入电压E、负载电阻R与电感L等外部电路参数的变化,对系统非线性动力学行为产生重要的影响。因此,研究结论为改进指数趋近律滑模控制H桥逆变器的研发、制造和调试提供可靠的理论依据,具有一定的理论意义和实际工程价值。 展开更多

关键词 H桥逆变器 滑模控制 改进指数趋近律 非线性

下载PDF 职称材料

改进幂次趋近律滑模控制的H桥逆变器复杂动力学行为研究 被引量：2

10

作者 江伟 吴荣华 胡娟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期156-160,共5页

以改进幂次趋近律滑模控制的H桥逆变器为例:首先,运用频闪映射理论建立数学离散模型;其次,采用频闪图和频谱图观察到系统工作在不同控制参数k_(1)和k_(2)作用下的非线性动力学行为;再次,运用快变稳定性定理对系统工作稳定性进行理论分析... 以改进幂次趋近律滑模控制的H桥逆变器为例:首先,运用频闪映射理论建立数学离散模型;其次,采用频闪图和频谱图观察到系统工作在不同控制参数k_(1)和k_(2)作用下的非线性动力学行为;再次,运用快变稳定性定理对系统工作稳定性进行理论分析,研究的结论与频闪图及频谱图的分析完全一致;最后,研究发现输入电压E、负载电感L与电阻R等外部电路参数的变化,对系统的稳定性能有重要的影响。 展开更多

关键词 非线性 H桥逆变器 滑模控制 改进幂次趋近律

下载PDF 职称材料

基于改进指数趋近律的PMSM滑模观测器控制策略 被引量：1

11

作者 王富利 张瑞 赵浩 《黑龙江电力》 CAS 2023年第5期393-397,共5页

为减小传统滑模观测器(SMO)的估算误差,构建以指数趋近律为控制律的滑模观测器(ISMO),仿真试验结果证明,ISMO在转速估计、转矩估计、位置估计中较SMO分别减小了1.7 rad/min、0.22 N·m、0.001 rad的稳态测量误差。为进一步减小稳态... 为减小传统滑模观测器(SMO)的估算误差,构建以指数趋近律为控制律的滑模观测器(ISMO),仿真试验结果证明,ISMO在转速估计、转矩估计、位置估计中较SMO分别减小了1.7 rad/min、0.22 N·m、0.001 rad的稳态测量误差。为进一步减小稳态测量误差,采用积分滑模面代替传统线性滑模面,并对指数趋近律进行改进,提出以改进指数趋近律为控制律的滑模观测器(IISMO)。仿真试验结果表明,IISMO在转速估计、转矩估计、位置估计中较SMO分别减小了4.8 rad/min、0.52 N·m、0.005 rad的稳态测量误差,证明IISMO算法的优越性。 展开更多

关键词 改进指数趋近律 滑模观测器 无传感器控制 PMSM

下载PDF 职称材料

基于改进滑模算法的加筋板时滞振动控制 被引量：1

12

作者 马天兵 吕英辉 +2 位作者 杜菲 丁威海 高璐 《安徽理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第3期86-92,共7页

为减小加筋板振动主动控制系统的时滞影响,提升系统的稳定性和控制效果,在改进指数趋近律滑模变控制法的基础上,提出应用Smith预估法进行时滞补偿。设计出针对改进指数趋近律的时滞问题补偿策略,并根据Lyapunov第二法证明了改进指数趋... 为减小加筋板振动主动控制系统的时滞影响,提升系统的稳定性和控制效果,在改进指数趋近律滑模变控制法的基础上,提出应用Smith预估法进行时滞补偿。设计出针对改进指数趋近律的时滞问题补偿策略,并根据Lyapunov第二法证明了改进指数趋近律的Smith预估补偿算法的稳定性,最后利用cSPACE平台进行加筋板振动主动控制实验。实验结果表明:针对加筋板的第一阶振动模态,与传统指数趋近律相比,复合Smith预估器的改进指数趋近律滑模变控制方法的时滞补偿和振动抑制效果更为显著,减振效果达到了2.878V,提升了0.639V。 展开更多

关键词 加筋板 振动控制 改进指数趋近律 时滞

下载PDF 职称材料

改进滑模控制双降压式逆变器的动力学特性

13

作者 陶慧 艾朋伟 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2023年第9期130-136,144,共8页

本文将改进指数趋近律滑模控制引入到双降压式逆变器中,并对其动力学特性进行研究。首先,基于系统的工作原理,建立了系统的离散数学模型;其次,结合多种数值仿真方法描述了随控制参数变化系统由稳定到不稳定状态的演变过程,并得到控制参... 本文将改进指数趋近律滑模控制引入到双降压式逆变器中,并对其动力学特性进行研究。首先,基于系统的工作原理,建立了系统的离散数学模型;其次,结合多种数值仿真方法描述了随控制参数变化系统由稳定到不稳定状态的演变过程,并得到控制参数的稳定工作域;然后,利用分岔图研究了外部参数对系统稳定性的影响;最后,利用快变稳定性定理进行理论分析。本文研究为改进指数趋近律滑模控制双降压式逆变器的设计和调试提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 双降压式全桥逆变器 改进指数趋近律 滑模控制 离散数学模型 分岔图 稳定性分析

下载PDF 职称材料

基于改进变结构趋近律的机械臂滑模控制系统

14

作者 宋涛涛 李艳萍 +1 位作者 李洪港 韩春雪 《计算机与现代化》 2023年第12期14-18,共5页

针对滑模控制在机械臂的应用领域中出现的收敛速度较慢和系统抖振问题,以提高机械臂动态特性为目标,设计一种改进变结构趋近律,利用分组特点与反双曲正弦函数的特性优化收敛速度,同时对系统的抖振作出有效的抑制。利用第二类拉格朗日方... 针对滑模控制在机械臂的应用领域中出现的收敛速度较慢和系统抖振问题,以提高机械臂动态特性为目标,设计一种改进变结构趋近律,利用分组特点与反双曲正弦函数的特性优化收敛速度,同时对系统的抖振作出有效的抑制。利用第二类拉格朗日方程建立二自由度机械臂的数学模型,且针对系统中存在的摩擦和其他不可测干扰问题,以RBF神经网络对系统模型进行逼近。基于Lyapunov函数证明系统跟踪的稳定性。最后在Simulink中与PID、等速趋近律和快速幂次趋近律等方法进行实验对比,验证改进变结构趋近律算法的可行性和稳定性。 展开更多

关键词 机械臂 滑模控制 改进变结构趋近律 RBF神经网络 抖振

下载PDF 职称材料