水下机器人基于sigmoid函数的软变结构控制 被引量：19

1

作者 刘云龙 高存臣 +1 位作者 任启峰 郭真真 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期90-95,共6页

针对水下机器人滑模变结构控制系统抖振问题,利用具有光滑性和饱和性的sigmoid函数,提出一种水下机器人软变结构控制策略。利用Lyapunov稳定性理论,讨论控制受限情形的水下机器人软变结构控制系统的稳定性,构造基于sigmoid函数的软变结... 针对水下机器人滑模变结构控制系统抖振问题,利用具有光滑性和饱和性的sigmoid函数,提出一种水下机器人软变结构控制策略。利用Lyapunov稳定性理论,讨论控制受限情形的水下机器人软变结构控制系统的稳定性,构造基于sigmoid函数的软变结构控制器,给出水下机器人软变结构控制的具体算法。将基于sigmoid函数的软变结构控制策略用于水下机器人仿真实验研究,实验结果验证了该方法的可行性和有效性。与线性控制、饱和线性控制和基于变饱和函数的软变结构控制3种控制方法进行对比仿真分析,分析结果表明,基于sigmoid函数设计的软变结构控制系统调节精确度高、响应速度快,有效地削弱了系统抖振,具有良好的动态性能。 展开更多

关键词 水下机器人 滑模控制 软变结构控制 SIGMOID函数 抖振

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嫦娥三号着陆控制研究与软件仿真 被引量：10

2

作者 蒋瑞 韩兵 《微型电脑应用》 2012年第2期17-19,34,共4页

嫦娥工程分为3个阶段,目前已经进行到第二阶段,即发射可在月球表面软着陆的登陆器,这便是嫦娥三号的主要任务。为了保证登月探测器在月球表面平稳地降落并且能够有效应对外太空环境下各种因素造成的干扰,需要对控制方案进行深入的研究... 嫦娥工程分为3个阶段,目前已经进行到第二阶段,即发射可在月球表面软着陆的登陆器,这便是嫦娥三号的主要任务。为了保证登月探测器在月球表面平稳地降落并且能够有效应对外太空环境下各种因素造成的干扰,需要对控制方案进行深入的研究和认真的设计。选择非线性变结构控制与状态反馈相结合的办法设计控制方案,设定关于系统高度、速度以及加速度等状态变量的性能指标,通过对相应的哈密尔顿函数采用极小值原理来得到变结构控制的相关输入,从而完成控制方案的数学模型。使用Simulink软件对所得到的数学模型分别在理想的情况以及存在干扰的情况下进行仿真,并且得到了满意的仿真结果。所设计的控制方案有一定的可行性,但因为大多数工作只是理论层次的分析,因此还需要进一步的研究。 展开更多

关键词 嫦娥三号 软着陆 变结构控制 软件仿真

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变饱和状态柔性变结构控制系统设计 被引量：8

3

作者 张鹏 李颖晖 赵鹍 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第14期3790-3794,共5页

为了缩短控制系统的调节和整理时间,提出了变饱和状态柔性变结构控制系统设计方法。该方法在系统存在较大偏差时只通过线性控制器调节,在中等偏差时通过线性控制器和变饱和状态控制器一起调节,在小偏差时由线性控制器和由变饱和状态控... 为了缩短控制系统的调节和整理时间,提出了变饱和状态柔性变结构控制系统设计方法。该方法在系统存在较大偏差时只通过线性控制器调节,在中等偏差时通过线性控制器和变饱和状态控制器一起调节,在小偏差时由线性控制器和由变饱和状态控制器转变的线性控制器一起调节,从而提高了对控制约束的利用。仿真结果表明:该方法在调节和整理时间以及跟踪精度上均优于滑模控制,而且控制信号平滑。 展开更多

关键词 柔性变结构控制 变饱和状态 仿真 滑模控制

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分数阶永磁同步电机系统的柔性控制 被引量：2

4

作者 王军光 郭浩轩 《自动化技术与应用》 2022年第12期28-31,46,共5页

研究了分数阶永磁同步电机混沌系统稳定控制问题。在不消除非线性项的情况下,设计了柔性变结构控制器,实现了分数阶永磁同步电机系统稳定控制。同时,基于分数阶系统Lyapunov稳定判定定理对系统状态的稳定进行了证明。柔性控制器在兼顾... 研究了分数阶永磁同步电机混沌系统稳定控制问题。在不消除非线性项的情况下,设计了柔性变结构控制器,实现了分数阶永磁同步电机系统稳定控制。同时,基于分数阶系统Lyapunov稳定判定定理对系统状态的稳定进行了证明。柔性控制器在兼顾系统稳定性能与鲁棒性的同时,缩短了系统的调整时间。最后,利用所设计的柔性控制器实现了分数阶永磁同步电机混沌系统的稳定控制,仿真结果验证了所设计控制器的有效性和可行性。 展开更多

关键词 分数阶混沌系统 稳定控制 PMSM 柔性变结构控制

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BLDC位置伺服系统中的柔性变结构控制 被引量：3

5

作者 邹强 吕永健 范虎 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第6期828-830,860,共4页

为提高无刷直流电机(BLDC)位置伺服系统动静态性能,将柔性变结构控制系统应用于无刷直流电机位置跟踪系统中。并在柔性变结构控制基础上加入变饱和控制状态,从而将伺服系统的跟踪误差进行分类处理,对所设计的控制器分别作了正弦波和方... 为提高无刷直流电机(BLDC)位置伺服系统动静态性能,将柔性变结构控制系统应用于无刷直流电机位置跟踪系统中。并在柔性变结构控制基础上加入变饱和控制状态,从而将伺服系统的跟踪误差进行分类处理,对所设计的控制器分别作了正弦波和方波跟踪的仿真及实验验证。结果表明,该方法明显增强了无刷直流电机伺服系统的调整时间和跟踪精度。 展开更多

关键词 无刷直流电机 位置伺服系统 柔性变结构控制 变饱和状态

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分数阶PMSM混沌系统的柔性同步控制研究 被引量：1

6

作者 王军光 郭浩轩 《化工自动化及仪表》 CAS 2022年第6期712-716,共5页

针对永磁同步电机系统同步控制的问题,使用柔性变结构控制方法,实现不同初值的混沌系统同步控制。基于分数阶稳定理论验证所设计分数阶PMSM误差系统的稳定性。利用所设计的柔性控制器实现永磁同步电机混沌系统的同步控制,达到缩短稳定... 针对永磁同步电机系统同步控制的问题,使用柔性变结构控制方法,实现不同初值的混沌系统同步控制。基于分数阶稳定理论验证所设计分数阶PMSM误差系统的稳定性。利用所设计的柔性控制器实现永磁同步电机混沌系统的同步控制,达到缩短稳定系统调整时间的目的。 展开更多

关键词 柔性变结构控制 永磁同步电机 分数阶系统 同步控制 混沌系统

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异结构分数阶混沌系统的柔性变结构同步控制 被引量：2

7

作者 邵克勇 郭浩轩 +1 位作者 韩峰 王婷婷 《扬州大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第4期40-43,共4页

基于分数阶微积分与Mittag-Leffler稳定性理论,探讨了异结构分数阶混沌同步问题.通过设计分数阶柔性变结构控制器,实现了异结构分数阶混沌系统的同步,并利用所设计的柔性变结构控制器,实现分数阶Liu系统与分数阶Arneodo系统的异结构同步... 基于分数阶微积分与Mittag-Leffler稳定性理论,探讨了异结构分数阶混沌同步问题.通过设计分数阶柔性变结构控制器,实现了异结构分数阶混沌系统的同步,并利用所设计的柔性变结构控制器,实现分数阶Liu系统与分数阶Arneodo系统的异结构同步.数值仿真结果验证了该控制器的有效性. 展开更多

关键词 分数阶混沌系统 混沌同步 异结构 柔性变结构控制

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具有控制约束的分数阶混沌系统柔性同步控制 被引量：2

8

作者 邵克勇 郭浩轩 +2 位作者 韩峰 张轶 王季驰 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1325-1330,共6页

研究具有控制约束的两个相同分数阶混沌系统的同步问题.首先,在不消除非线性项的情况下,基于比例控制与自适应控制理论,设计线性自适应切换控制器,实现分数阶混沌系统的同步;其次,考虑到控制器存在约束,利用能够提供无限子控制器的柔性... 研究具有控制约束的两个相同分数阶混沌系统的同步问题.首先,在不消除非线性项的情况下,基于比例控制与自适应控制理论,设计线性自适应切换控制器,实现分数阶混沌系统的同步;其次,考虑到控制器存在约束,利用能够提供无限子控制器的柔性变结构控制策略对线性控制器进行改进,设计柔性变结构控制器,以应对控制的约束,并对线性控制器进行优化;同时,基于分数阶系统Mittag-Leffler稳定判定定理对误差系统的稳定性进行证明.在兼顾系统稳定性与鲁棒性的情况下,可以缩短系统的调整时间,并有效抑制抖振.最后,利用所设计的自适应柔性控制器实现分数阶Chen系统的混沌同步,并通过仿真对比两控制器控制效果,从而验证柔性变结构方法在具有约束的分数阶混沌系统同步控制中的优越性. 展开更多

关键词 分数阶系统 分数阶混沌系统 控制约束 混沌同步 自适应控制 柔性变结构控制

原文传递

基于状态观测器的异结构混沌系统同步 被引量：1

9

作者 孙妍 仓诗建 薛薇 《山东大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期75-83,共9页

基于柔性变结构控制策略,研究异结构混沌系统的驱动-响应同步问题。设计驱动系统的状态观测器,估计驱动系统中不可观测的状态,提出一种柔性变结构控制算法,使状态观测器与响应系统达到完全同步。根据Lyapunov稳定性理论,证明驱动系统与... 基于柔性变结构控制策略,研究异结构混沌系统的驱动-响应同步问题。设计驱动系统的状态观测器,估计驱动系统中不可观测的状态,提出一种柔性变结构控制算法,使状态观测器与响应系统达到完全同步。根据Lyapunov稳定性理论,证明驱动系统与观测器、观测器与响应系统之间的误差趋于零,这说明提出的柔性变结构控制器对实现异结构混沌系统之间的同步完全有效。数值仿真结果表明,状态观测器不但可以估计驱动系统的状态,而且还有一定的鲁棒性;在柔性变结构控制器作用下,可以实现状态观测器与响应系统的完全同步。 展开更多

关键词 异结构混沌系统同步 LYAPUNOV稳定性理论 状态观测器 抗干扰能力测试 柔性变结构控制

原文传递

基于隐Lyapunov函数的软变结构控制:一种控制策略 被引量：1

10

作者 张彩虹 刘云龙 +1 位作者 高存臣 孟波 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期71-76,共6页

针对变结构控制的抖振问题,基于隐Lyapunov函数,提出一种新的控制策略:软变结构控制.首先给出软变结构控制的定义和控制器的构造方法;然后设计软变结构控制器和隐Lyapunov区域,给出了控制不受限和控制受限两种情形的软变结构控制,同时,... 针对变结构控制的抖振问题,基于隐Lyapunov函数,提出一种新的控制策略:软变结构控制.首先给出软变结构控制的定义和控制器的构造方法;然后设计软变结构控制器和隐Lyapunov区域,给出了控制不受限和控制受限两种情形的软变结构控制,同时,分析了带有状态观测器的软变结构控制.软变结构控制是无滑模的变结构控制,能有效削弱抖振,保持高速调节速度和缩短趋近时间.仿真实例表明了该方法的有效性和可行性. 展开更多

关键词 非线性控制 隐Lyapunov函数 软变结构控制 状态观测器

原文传递

基于动态柔性变结构的BLDCM调速技术研究

11

作者 段梦琨 王伟明 +1 位作者 潘彦宇 闻程 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第11期2286-2292,共7页

针对无刷直流电机(BLDCM)调速系统中,传统的控制算法难以满足稳、准、快的性能要求。在分析动态柔性变结构控制的基础上,将其简化,并与经典PI控制方法相融合,设计了一种简化的动态柔性变结构PI(SDSVSPI)控制算法,应用到无刷直流电机的... 针对无刷直流电机(BLDCM)调速系统中,传统的控制算法难以满足稳、准、快的性能要求。在分析动态柔性变结构控制的基础上,将其简化,并与经典PI控制方法相融合,设计了一种简化的动态柔性变结构PI(SDSVSPI)控制算法,应用到无刷直流电机的速度控制系统中。利用MATLAB/Simulink搭建无刷直流电机闭环控制仿真模型,分别采用PI控制、变饱和柔性变结构控制和SDSVSPI控制进行闭环反馈控制。仿真结果表明:采用SDSVSPI控制较PI控制和变饱和柔性变结构控制缩短了调节和整理时间,转矩脉动小,具有更好的控制精度。 展开更多

关键词 柔性变结构控制 闭环控制 SDSVSPI控制器

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一种应用于自闭/贯通线的新型APF电流控制方法研究 被引量：2

12

作者 解天宇 王硕禾 +2 位作者 马天琪 张焕东 王亚萍 《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》 2019年第3期101-106,共6页

针对铁路自闭/贯通线路中大量使用传统PI控制器作为电流环控制方案的有源电力滤波器(APF),电流跟踪速度慢、精度低且具有一定稳态误差的缺点,提出了一种采用变饱和柔性变结构控制的新型电流跟踪控制方法,其根据系统状态持续改变内部控... 针对铁路自闭/贯通线路中大量使用传统PI控制器作为电流环控制方案的有源电力滤波器(APF),电流跟踪速度慢、精度低且具有一定稳态误差的缺点,提出了一种采用变饱和柔性变结构控制的新型电流跟踪控制方法,其根据系统状态持续改变内部控制策略,以使系统逼近时间最优控制性能。仿真结果表明,其与传统PI方法相比,具有反应时间短、控制精度高、控制信号连续且平滑、控制算法实时性强等优点。最终硬件试验验证了这种控制方法能够可靠运行于硬件试验平台,产生良好的谐波补偿效果,进一步证明了此方法的有效性与可靠性。 展开更多

关键词 有源电力滤波器 柔性变结构控制 电能质量控制

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滑模变结构控制的月球着陆舱姿态控制系统设计 被引量：1

13

作者 常晓飞 闫杰 段丽娟 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2009年第6期75-78,共4页

在我国的探月计划中,要实现月球探测器软着陆于月球表面。在分析月球着陆舱软着陆段的飞行任务对于姿态控制要求的基础上,基于滑模变结构控制方法,根据实际姿态角和期望姿态角的偏差,给出了线性滑动模态面的切换方程,采用指数趋近律和... 在我国的探月计划中,要实现月球探测器软着陆于月球表面。在分析月球着陆舱软着陆段的飞行任务对于姿态控制要求的基础上,基于滑模变结构控制方法,根据实际姿态角和期望姿态角的偏差,给出了线性滑动模态面的切换方程,采用指数趋近律和边界层削抖的方法,推导出期望控制力矩的计算公式。并研究了姿控发动机的配置特点和点火逻辑,给出了由期望力矩计算实际控制力矩的方法。仿真结果表明,该姿态控制系统能迅速地将着陆舱跟踪到期望姿态,着陆舱经过514 s飞行,在距月面2 km处将速度减为零,将姿态调整到垂直向下,完成了飞行任务。飞行轨迹比较平滑,具有较好的鲁棒性和自适应性。 展开更多

关键词 软着陆 姿态控制系统 滑模变结构控制

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BLDCM矢量控制柔性变结构调节的研究

14

作者 李凤祥 许愿 徐浩 《信息技术》 2017年第9期138-142,共5页

无刷直流电机矢量控制系统在PI调节下会出现转矩和速度响应跟随慢的现象,导致系统在负载多变的环境工作时电流失控。针对PI调节无法满足无刷直流电机矢量控制在负载变化频繁下稳、快、准性能要求的问题,提出了矢量控制外环柔性变结构调... 无刷直流电机矢量控制系统在PI调节下会出现转矩和速度响应跟随慢的现象,导致系统在负载多变的环境工作时电流失控。针对PI调节无法满足无刷直流电机矢量控制在负载变化频繁下稳、快、准性能要求的问题,提出了矢量控制外环柔性变结构调节策略。应用STM32F103芯片搭建实验平台,对无刷直流电机矢量控制的速度外环分别进行变饱和柔性变结构调节和PI调节,测得了两种方式下突加负载的转速波形。对比试验波形表明,柔性变结构调节相比PI调节具有更快的速度响应,更好的稳态精度。 展开更多

关键词 变饱和柔性变结构调节 磁场定向矢量控制 无刷直流电机 STM32F103

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