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滑模变结构控制理论及其算法研究与进展 被引量:574
1
作者 刘金琨 孙富春 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期407-418,共12页
针对近年来滑模变结构控制的发展状况,将滑模变结构控制分为18个研究方向,即滑模控制的消除抖振问题、准滑动模态控制、基于趋近律的滑模控制、离散系统滑模控制、自适应滑模控制、非匹配不确定性系统滑模控制、时滞系统滑模控制、非线... 针对近年来滑模变结构控制的发展状况,将滑模变结构控制分为18个研究方向,即滑模控制的消除抖振问题、准滑动模态控制、基于趋近律的滑模控制、离散系统滑模控制、自适应滑模控制、非匹配不确定性系统滑模控制、时滞系统滑模控制、非线性系统滑模控制、Terminal滑模控制、全鲁棒滑模控制、滑模观测器、神经网络滑模控制、模糊滑模控制、动态滑模控制、积分滑模控制和随机系统的滑模控制等.对每个方向的研究状况进行了分析和说明.最后对滑模控制的未来发展作了几点展望. 展开更多
关键词 滑模控制 鲁棒控制 抖振
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离散时间系统的变结构控制 被引量:134
2
作者 高为炳 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第2期154-161,共8页
研究离散时间系统的变结构控制问题.首先定义准滑动模态,给出详细的物理解释.然后讨论已有的到达条件。给出新的更一般的条件,即离散趋近律.对新定义的准滑动模态,解决了其稳定性并给出了切换函数.利用趋近律方法,给出了变结构... 研究离散时间系统的变结构控制问题.首先定义准滑动模态,给出详细的物理解释.然后讨论已有的到达条件。给出新的更一般的条件,即离散趋近律.对新定义的准滑动模态,解决了其稳定性并给出了切换函数.利用趋近律方法,给出了变结构控制的一般的设计方法,它既适用于单输入系统,也适用于多输入系统. 展开更多
关键词 变结构控制 离散时间系统 准滑动模态
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基于负载转矩滑模观测的永磁同步电机滑模控制 被引量:121
3
作者 张晓光 孙力 赵克 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期111-116,8,共6页
为了减小负载转矩扰动对永磁同步电机(permanentmagnet synchronous motor,PMSM)控制系统的影响,提高系统抗扰能力,提出一种以转速和负载转矩为观测对象的扩展滑模观测器,以实际转速与观测转速之差构成滑模面,负载转矩观测结果由负载转... 为了减小负载转矩扰动对永磁同步电机(permanentmagnet synchronous motor,PMSM)控制系统的影响,提高系统抗扰能力,提出一种以转速和负载转矩为观测对象的扩展滑模观测器,以实际转速与观测转速之差构成滑模面,负载转矩观测结果由负载转矩实际值和经过滤波后的抖振信号组成,当滑模运动发生后转矩观测误差渐进收敛到零。设计了基于指数趋近律的PMSM滑模控制(sliding-modevariable structure control,SMC)系统,将观测的负载转矩进行前馈补偿,以克服负载时变对控制性能的影响。实验结果表明,该观测器可准确地观测负载转矩,采用的前馈补偿方案对系统负载扰动有较强的鲁棒性,并且SMC固有抖振现象得到了有效抑制。 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模观测器 滑模控制 负载转矩
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一种新型滑模控制双幂次趋近律 被引量:115
4
作者 张合新 范金锁 +1 位作者 孟飞 黄金峰 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期289-293,共5页
针对滑模控制中传统趋近律存在收敛速度慢、时间长和抖振严重等不足,提出一种利用双幂次趋近律提高系统状态收敛速度的设计方案.该双幂次趋近律无论在远离滑动模态还是在接近滑动模态的空间内均具有快速收敛能力.理论分析表明,该双幂次... 针对滑模控制中传统趋近律存在收敛速度慢、时间长和抖振严重等不足,提出一种利用双幂次趋近律提高系统状态收敛速度的设计方案.该双幂次趋近律无论在远离滑动模态还是在接近滑动模态的空间内均具有快速收敛能力.理论分析表明,该双幂次趋近律具有二阶滑模特性,当系统存在不确定性时,系统状态及其导数可以快速收敛到平衡零点的邻域内.仿真结果表明,双幂次趋近律与传统幂次趋近律、指数趋近律、快速幂次趋近律相比,具有更快的收敛速度和更好的运动品质. 展开更多
关键词 滑模控制 双幂次趋近律 二阶滑模 指数趋近律 快速幂次趋近律
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离散变结构控制系统的比例—等速—变速控制 被引量:86
5
作者 姚琼荟 宋立忠 温洪 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期329-332,共4页
提出离散变结构控制系统的变速趋近律和比例—等速—变速控制策略。以变速趋近律为到达条件 ,可产生扇形切换区 ,并可期待原点的稳定性。将变速趋近律和指数趋近律组合使用 ,可形成一种新的控制策略。它克服了两种趋近律的缺点 ,保留了... 提出离散变结构控制系统的变速趋近律和比例—等速—变速控制策略。以变速趋近律为到达条件 ,可产生扇形切换区 ,并可期待原点的稳定性。将变速趋近律和指数趋近律组合使用 ,可形成一种新的控制策略。它克服了两种趋近律的缺点 ,保留了其优点 ,使系统性能得以改善。 展开更多
关键词 离散变结构控制系统 趋近律方法 PCV控制
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永磁同步电动机滑模变结构调速系统新型趋近率控制 被引量:98
6
作者 张晓光 赵克 +1 位作者 孙力 安群涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第24期77-82,共6页
为了提高永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)调速系统的动态品质,提出了一种新型趋近律,在纯指数趋近率基础上,引入终端吸引子与系统状态变量的幂函数,对滑模控制抖振进行了抑制,并提高了滑模趋近速度;基于该趋... 为了提高永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)调速系统的动态品质,提出了一种新型趋近律,在纯指数趋近率基础上,引入终端吸引子与系统状态变量的幂函数,对滑模控制抖振进行了抑制,并提高了滑模趋近速度;基于该趋近律对永磁同步电动机滑模速度调节器进行了设计,与PI调节器、常规指数趋近律分别进行了试验比较,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 新型趋近律 永磁同步电动机 滑模变结构控制 PI控制
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基于双幂次趋近律的滑模控制方法 被引量:95
7
作者 李慧洁 蔡远利 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期498-502,共5页
针对滑模控制中传统趋近律存在抖振、收敛速度慢的问题,提出一种基于特定双幂次趋近律的滑模控制方案.双幂次趋近律具有全局快速的固定时间收敛特性,收敛时间存在与滑模初值无关的上界.当系统存在有界集总扰动时,双幂次趋近律能使滑模... 针对滑模控制中传统趋近律存在抖振、收敛速度慢的问题,提出一种基于特定双幂次趋近律的滑模控制方案.双幂次趋近律具有全局快速的固定时间收敛特性,收敛时间存在与滑模初值无关的上界.当系统存在有界集总扰动时,双幂次趋近律能使滑模及其一阶导数在有限时间收敛到稳态误差界内.仿真分析验证了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 滑模控制 双幂次趋近律 固定时间收敛 稳态误差界
原文传递
滑模变结构的智能控制及其应用 被引量:72
8
作者 张昌凡 王耀南 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期27-29,44,共4页
分析和设计了一个对不确定参数变化和外部干扰呈不灵敏性的智能滑模变结构控制器。该文提出的模糊神经滑模控制器 ,能有效地解决滑模变结构的 2个主要问题。仿真和实验的结果表明 ,该控制器具有较好的动态性能和鲁棒性。
关键词 智能控制 滑模变结构控制 神经网络 凹版印刷生产线
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一类非线性系统的自适应模糊滑模控制 被引量:49
9
作者 张天平 冯纯伯 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第3期361-369,共9页
对一类具有不确定性的非线性系统,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系统的设计方法.控制结构中采用模糊系统自适应补偿过程的不确定性.利用李雅普诺夫理论,证明了控制算法是全局稳定的,跟... 对一类具有不确定性的非线性系统,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系统的设计方法.控制结构中采用模糊系统自适应补偿过程的不确定性.利用李雅普诺夫理论,证明了控制算法是全局稳定的,跟踪误差可收敛到零的一个邻域内. 展开更多
关键词 非线性系统 模糊控制 滑模控制 自适应控制
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基于滑模观测器的无传感器永磁同步电机矢量控制系统 被引量:72
10
作者 吴春华 陈国呈 孙承波 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2006年第2期1-3,51,共4页
本文在深入分析永磁同步电机数学模型的基础上,将滑模变结构控制应用于永磁同步电机控制系统中,根据永磁同步电机的数学模型,设计了一个滑模变结构控制器,用于估算电机转子位置和速度;根据磁场定向控制理论,利用估算的转子角度实现了无... 本文在深入分析永磁同步电机数学模型的基础上,将滑模变结构控制应用于永磁同步电机控制系统中,根据永磁同步电机的数学模型,设计了一个滑模变结构控制器,用于估算电机转子位置和速度;根据磁场定向控制理论,利用估算的转子角度实现了无传感器矢量控制。实验结果表明,滑模变结构控制器对系统参数变化、外界环境的扰动以及内部的摄动具有很强的鲁棒性,能够在全频率范围内追踪实际信号,实现对转轴位置的观测。 展开更多
关键词 滑模观测器 永磁同步电机 无位置传感器 矢量控制
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基于分数阶滑模控制技术的永磁同步电机控制 被引量:73
11
作者 张碧陶 皮佑国 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1193-1197,共5页
针对传统整数阶滑模控制系统中存在的抖震问题,本文提出了分数阶滑模控制策略并应用到永磁同步电机的速度控制.传统滑模控制器中的开关函数由作用在切换流型或其整数阶导数面推广到其分数阶导数面,利用分数阶系统的特性,缓慢地传递系统... 针对传统整数阶滑模控制系统中存在的抖震问题,本文提出了分数阶滑模控制策略并应用到永磁同步电机的速度控制.传统滑模控制器中的开关函数由作用在切换流型或其整数阶导数面推广到其分数阶导数面,利用分数阶系统的特性,缓慢地传递系统的能量,有效地削减抖震.本文采用模糊逻辑推理算法,实现软开关切换增益的自整定.仿真和实验证明,本文提出的分数阶滑模控制系统不但能有效地削减抖震,而且能保持滑模控制器对系统参数变化和外部扰动的鲁棒性. 展开更多
关键词 分数阶 滑模控制 模糊逻辑推理 抖震
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滑模控制和自抗扰控制的研究进展(英文) 被引量:68
12
作者 夏元清 付梦印 +1 位作者 邓志红 任雪梅 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期137-147,共11页
本文概括了滑模控制和自抗扰控制的研究进展,进一步给出了复合控制的思想.滑模控制和自抗扰控制都有它们各自的优点,但是也都有它们各自的局限,例如:滑模控制中的抖振问题和自抗扰控制中的估计能力受限问题.复合控制结合了滑模控制和自... 本文概括了滑模控制和自抗扰控制的研究进展,进一步给出了复合控制的思想.滑模控制和自抗扰控制都有它们各自的优点,但是也都有它们各自的局限,例如:滑模控制中的抖振问题和自抗扰控制中的估计能力受限问题.复合控制结合了滑模控制和自抗扰控制的优点,并能提高闭环系统的性能. 展开更多
关键词 复合控制 滑模控制 自抗扰控制 稳定性
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基于滑模控制的Z源逆变器在单相光伏系统中的应用 被引量:63
13
作者 陈宗祥 蒋赢 +1 位作者 潘俊民 刘晓东 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第21期33-39,共7页
将Z源逆变器应用到单级单相光伏并网系统中。该逆变器集成了最大功率跟踪(maximum-power-point-tracking,MPPT)、升/降直流侧电压和并网发电三个功能。根据系统要求以及Z源网络在直流侧表现出的非最小相位的特性,该文提出使用两个具有... 将Z源逆变器应用到单级单相光伏并网系统中。该逆变器集成了最大功率跟踪(maximum-power-point-tracking,MPPT)、升/降直流侧电压和并网发电三个功能。根据系统要求以及Z源网络在直流侧表现出的非最小相位的特性,该文提出使用两个具有积分补偿的固定频率滑模控制器以保证系统的鲁棒性,以此消除非最小相位特性给系统带来的不良影响,保证Z源电容电压不产生超调和振荡,从而并网电流不发生畸变。该文利用小信号法分析了该闭环系统的稳定性。仿真和实验结果均验证文中提出的逆变器和控制方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 Z源逆变器 光伏并网 滑模控制 固定频率 非最小相位
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基于内模的永磁同步电机滑模电流解耦控制 被引量:65
14
作者 周华伟 温旭辉 +1 位作者 赵峰 张剑 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第15期91-99,10,共9页
永磁同步电机(permanent magnet synchronous motors,PMSM)矢量控制的目标是使PMSM具有优良的动态性能和稳态性能,但在同步旋转坐标系下dq轴电流存在耦合,影响转矩响应性能。传统的PI无法实现解耦,而电压前馈解耦策略对参数敏感,因此提... 永磁同步电机(permanent magnet synchronous motors,PMSM)矢量控制的目标是使PMSM具有优良的动态性能和稳态性能,但在同步旋转坐标系下dq轴电流存在耦合,影响转矩响应性能。传统的PI无法实现解耦,而电压前馈解耦策略对参数敏感,因此提出一种基于内模的滑模电流解耦控制策略。该策略使用内模控制策略控制理想电机解耦模型,保证系统动态响应速度;使用积分滑模控制实现dq轴电流解耦,同时提高系统在整个运动过程中对参数摄动和外扰动的鲁棒性。仿真和实验结果表明该策略能有效实现dq轴电流解耦,提高系统动态性能,并且具有优良的鲁棒性。 展开更多
关键词 矢量控制 永磁同步电机 电压前馈解耦控制 内模控制 滑模控制 电流解耦控制
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滑模变结构控制理论研究综述 被引量:59
15
作者 穆效江 陈阳舟 《控制工程》 CSCD 2007年第S2期1-5,共5页
针对近年来滑模变结构控制理论的应用与发展,从4个方面对其进行了分析和总结。讨论了滑模变结构的两个设计问题,即滑模面设计和求解控制律的滑模到达条件,以及如何消除滑模变结构的抖振问题;指明了滑模变结构的一个重要发展方向—离散... 针对近年来滑模变结构控制理论的应用与发展,从4个方面对其进行了分析和总结。讨论了滑模变结构的两个设计问题,即滑模面设计和求解控制律的滑模到达条件,以及如何消除滑模变结构的抖振问题;指明了滑模变结构的一个重要发展方向—离散滑模变结构控制。介绍了目前各个方面的研究内容和方法,对各种方法的优缺点进行了评述,特别介绍了与模糊控制、神经网络等其他控制方法相结合的研究方法,预期了今后的发展方向。 展开更多
关键词 变结构控制 滑模控制 滑模面 抖振 离散控制
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两级滤波滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制 被引量:59
16
作者 丁文 梁得亮 罗战强 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期1-10,共10页
实现永磁同步电机矢量控制的前提在于电机转速与转子位置信息的准确获取,为此设计了一款基于两级滤波的滑模观测器用来对电机的转子位置和速度进行估算。第一级滤波的输出反馈给电流观测器,第二级滤波的输出用来计算转子的位置,并采用... 实现永磁同步电机矢量控制的前提在于电机转速与转子位置信息的准确获取,为此设计了一款基于两级滤波的滑模观测器用来对电机的转子位置和速度进行估算。第一级滤波的输出反馈给电流观测器,第二级滤波的输出用来计算转子的位置,并采用分段线性补偿对位置估算误差进行补偿。给出了永磁同步电机无位置传感器控制系统方案,分别对滑模观测器的电流观测、反电势观测、位置和速度估算、负载扰动和动态过程进行了仿真分析,验证了该滑模观测器算法的可行性。搭建了控制系统实验平台,分别对启动过程、反电势观测、位置和速度估算以及变参数控制进行了实验研究,验证了该滑模观测器算法的正确性。仿真和实验结果表明:该滑模观测器能够快速和准确的跟踪电机转子的位置和速度,系统具有响应快、鲁棒性强的特点。 展开更多
关键词 滑模观测器 两级滤波 误差补偿 无位置传感器控制 永磁同步电机
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基于新型趋近律和混合速度控制器的IPMSM调速系统滑模变结构控制 被引量:59
17
作者 樊英 周晓飞 +2 位作者 张向阳 张丽 程明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期9-18,共10页
为了提高内置式永磁同步电机(IPMSM)调速系统的动、静态性能,提出了一种基于新型变速趋近律的滑模控制器,该新型趋近律基于反双曲正弦函数,根据系统状态量,采取变带宽趋近方式,可有效抑制系统的稳态转矩脉动。为解决滑模控制中电机起动... 为了提高内置式永磁同步电机(IPMSM)调速系统的动、静态性能,提出了一种基于新型变速趋近律的滑模控制器,该新型趋近律基于反双曲正弦函数,根据系统状态量,采取变带宽趋近方式,可有效抑制系统的稳态转矩脉动。为解决滑模控制中电机起动时响应速度快与起动电流大的矛盾,提出了一种基于PI和滑模控制(SMC)的混合速度控制器(HSC),该混合速度控制器中滑模控制基于新型趋近律,通过控制器输入值的大小选择控制方式,有效解决了上述矛盾问题,且该控制器可进一步提高系统的响应速度并能进一步抑制稳态转矩脉动。通过仿真和实验,验证了该速度控制器和该新型趋近律的可行性以及有效性。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 新型趋近律 滑模控制 转矩脉动
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永磁同步电机新型趋近律滑模控制策略 被引量:56
18
作者 王要强 朱亚昌 +1 位作者 冯玉涛 田兵 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期192-197,共6页
为了提高永磁同步电机(PMSM)调速系统的动态性能,提出一种新型趋近律滑模控制策略。所提出的新型趋近律在幂次趋近律的基础上加入指数项,并且在幂次项指数中引入系统状态变量使幂次项指数与系统状态关联,解决幂次趋近律在远离滑模面时... 为了提高永磁同步电机(PMSM)调速系统的动态性能,提出一种新型趋近律滑模控制策略。所提出的新型趋近律在幂次趋近律的基础上加入指数项,并且在幂次项指数中引入系统状态变量使幂次项指数与系统状态关联,解决幂次趋近律在远离滑模面时趋近速度慢的问题,同时使系统能平滑进入滑模面。然后,基于扩张状态观测器观测系统负载扰动,并将观测值前馈补偿至滑模控制器,降低负载扰动对系统的影响,提高系统的鲁棒性。仿真与实验结果表明,所提出的新型趋近律滑模控制策略能够有效地提高系统的动态性和鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模控制 新型趋近律 鲁棒性
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LCL有源电力滤波器新型控制方法 被引量:51
19
作者 郭伟峰 徐殿国 +1 位作者 武健 王立国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期42-48,共7页
LCL有源电力滤波器系统稳态误差和稳定性受到电网参数(频率、阻抗)摄动的影响。该文提出一种新的控制方法。包括两个部分,使用传统广义积分器时,电网频率漂移会使其对各次谐波处的积分增益大幅减小,从而增大系统的稳态误差,对此提出一... LCL有源电力滤波器系统稳态误差和稳定性受到电网参数(频率、阻抗)摄动的影响。该文提出一种新的控制方法。包括两个部分,使用传统广义积分器时,电网频率漂移会使其对各次谐波处的积分增益大幅减小,从而增大系统的稳态误差,对此提出一种基于参数在线调整的新型广义积分器;此外为了抑制系统中LCL滤波器谐振,需要加入无源或有源阻尼。电网阻抗在较大范围内变化,会使阻尼作用减弱甚至引起系统不稳定,为此提出基于滑模控制的新型有源阻尼方法。仿真和实验结果证明,新的控制方法使系统对电网参数具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 有源电力滤波器 LCL滤波器 广义积分 有源阻尼 滑模控制
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永磁同步电机滑模调速控制及其实现 被引量:54
20
作者 崔茂振 张昌凡 朱剑 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2012年第1期84-92,共9页
永磁同步电机(PMSM)的模型是一个多变量,非线性,强耦合的系统,而滑模变结构控制(SMC)具有快速响应,对参数变化及扰动不灵敏,算法简单,易于工程实现等优点,这为复杂工业控制问题提供了一种很好的解决途径。本文中的PMSM调速系统,以TMS320... 永磁同步电机(PMSM)的模型是一个多变量,非线性,强耦合的系统,而滑模变结构控制(SMC)具有快速响应,对参数变化及扰动不灵敏,算法简单,易于工程实现等优点,这为复杂工业控制问题提供了一种很好的解决途径。本文中的PMSM调速系统,以TMS320F2812为主控芯片,利用指数趋近律法下的滑模变结构控制器进行控制,给出了滑模控制器的位置式和增量式表达式。并将推导出的算法以增量式的形式编写进程序,作为调速系统的软件。最后通过MATLAB仿真和具体实验证明了该系统具有动态响应速度快,电磁转矩脉动小,稳定等众多优点,使系统具有更好的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模变结构 数字信号处理 指数趋近律
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