滑模变结构控制在惯性平台稳定回路中的应用

为了与新型高精度惯性平台相匹配,解决传统PID控制的稳定回路抗干扰性能不高的问题,设计了滑模变结构控制器.滑模变结构控制器的主要特点是:当系统状态穿越状态空间的不同区域时,反馈控制器的结构按照一定的规律发生变化,使得控制器对系统的内在参数变化和外在扰动等因素具有较强的鲁棒性,从而保证系统能够达到期望的性能指标要求.MATLAB仿真结果表明,滑模变结构控制器在很多指标上均优于传统PID控制器,特别表现在超调量,动态性能以及对干扰的抑制能力方面,是平台系统的理想控制器.     

参数不确定建筑结构输出反馈保性能抗震控制

对存在模型参数不确定的建筑结构,研究其在给定二次型性能指标下的输出反馈保性能抗震控制问题.基于线性矩阵不等式处理方法,推导了输出反馈保性能控制器存在的充分条件,并给出了该类控制器设计的具体步骤.以6层建筑结构抗震控制为例,分别对确定性和Kanai-Tajimi过滤白噪声随机性地震加速度激励下控制前后结构的振动响应,进行了数值仿真.结果表明,无论结构模型参数是否存在变异,保性能控制器均有很好的控制效果.     

适用于非线性对象的神经元变结构PID控制

针对具有严重非线性的受控对象,提出了一种神经元变结构PID控制方法.该方法将变结构PID控制器与神经元控制器相结合,用一个神经元实现变结构PID控制器中结构变化的部分;同时用另一个神经元实时调整PID控制器的参数,提高了控制系统的响应速度和鲁棒性.将所提出控制方法用于pH中和过程控制,仿真实验结果表明,该方法具有满意的控制品质及较强的适应性.     

滑翔高速飞行器自适应滑模控制器设计

滑翔高速飞行器飞行速率高、飞行环境特殊,具有强耦合、强非线性和强时变的特点. 针对这些特点带来的控制问题,首先对滑翔高速飞行器模型进行了线性化处理;其次利用滑模变结构控制理论设计了滑模控制器;最后将滑模控制器与在线参数估计器组合,设计了滑翔高速飞行器自适应滑模控制器. 仿真结果表明,设计的自适应滑模控制器能够满足滑翔高速飞行器的动态性能指标要求,具有较强的可靠性、适应性和鲁棒性.     

制导炸弹滚转通道控制方法研究

制导炸弹飞行过程中,弹体动力学参数发生较大变化,同时弹体受到各种干扰因素的影响.为了保证制导精度,要求控制器具有良好的鲁棒性和指令跟踪能力.基于参数空间方法和变结构控制理论,提出了两种制导炸弹滚动通道控制器设计方法.首先,从理论上对两种控制器的鲁棒性进行了分析;然后,分别使用两种方法对某制导炸弹滚转通道控制器进行了设计.最后经仿真分析,两种控制器均具有良好的鲁棒性;在指令跟踪能力上,变结构控制器要优于参数空间方法控制器.     

基于灵敏度的不稳定对象PID控制器

针对不稳定对象提出了一种基于灵敏度指标的PID控制器整定方法.首先采用内环反馈结构将不稳定对象转换成一个稳定的模型,然后基于灵敏度指标设计PID控制器,最后通过将两个回路等价为一个反馈回路结构获得给定加权PID控制器参数.仿真结果表明,本PID控制器整定方法可以使不稳定对象闭环系统获得期望的灵敏度,保证了系统的鲁棒性和良好的控制性能.     

电子节气门仿真控制

简要介绍了电子节气门技术的发展情况、系统的典型结构和工作原理,分析了电子节气门系统机械结构中存在的非线性问题,建立了其数学模型,设计了3种控制器(PID控制器、模糊控制器、滑动模态控制器)并进行了仿真.对仿真结果进行分析表明,PID控制器的控制精度较差,而且超调严重;模糊控制器具有较好地跟踪性,但存在一定的滞后现象;滑动模态控制器具有和模糊控制器相当的跟踪性能而且滞后得到了较好的改善,可以较好地满足控制要求.     

制导弹箭分数阶控制系统

针对制导弹箭控制系统中系统参数出现较大的非线性和时变性等问题,整数阶PID控制难以获得满意的控制效果.根据分数阶微积分的定义和性质,构造了分数阶控制器的结构,分析了其控制器参数对系统性能的影响,将分数阶控制器应用到制导弹箭的控制系统设计中,并对制导弹箭的分数阶控制系统进行了研究.结果表明,分数阶控制器较PID控制器有更强的鲁棒性和抗干扰能力,可以应用于制导弹箭的控制系统中,设计的分数阶控制器的频域和时域响应特性较PID控制器要好.研究结果为分数阶控制器在制导弹箭控制系统中的应用提供了理论基础.     

离散时间系统的滑模控制器设计

针对离散时间系统变结构控制器的设计问题,提出了滑模控制器设计方法.该方法不仅改善了系统到达阶段的品质,能够使系统快速趋向滑模面,且有效消除系统的抖振.理论分析和仿真结果表明,此方法是可行的,使所得到的变结构控制系统具有良好的性能,保证了系统的稳定性.     

倒立摆系统的滑模变结构稳定控制

应用滑模变结构理论对倒立摆系统的稳定控制进行了应用研究,基于滑模变结构理论二次型指标最优化方法设计了状态反馈控制器.作为对理论工作的验证,将设计的控制器应用到固高科技有限公司生产的直线倒立摆实验设备上,实验表明该方法得到的控制器具有较好的控制效果.     

速度控制系统一类闭环控制策略

比例积分（ＰＩ）控制已被广泛应用于速度控制系统．一种较新的控制策略积分比例（ＩＰ）控制却具有超出ＰＩ控制的优点．文中对基于模拟电路的这两种控制策略及方案进行了对比研究．研究结果表明,ＩＰ控制不但具有一些明显超过ＰＩ控制的优点,而且保留了ＰＩ控制的优点．     

约束最优控制的变结构实现

通过一个应用实例，分析了控制受约束的最优控制最优解的理想特性和以其作为控制策略的局限性；然后运用变结构控制方法，对控制受约束的线性系统最优控制策略进行改造，使之在保持最优控制主体性能的同时，维持足够的稳定性和良好的鲁棒性。具体作法是在滑模趋近段采取沿边界控制（最优控制策略），而在滑模运动段采取边界内稳定控制（极点配置策略）。并对受约束控制的具体选取方法及滑动模态的可达条件均作了陈述或推导。最后给出了仿真结果。     

神经网络解耦控制在多变量控制系统中的应用

应用神经网络解耦控制,实现多变量系统的最优控制.通过引入神经网络环节,对多变量系统进行解耦,解耦后的子系统变为单变量系统.因此将多变量控制变成单变量控制.解耦控制采用前馈补偿器解耦,解耦补偿器采用BP神经网络结构.仿真结果表明,该控制策略具有较好的动态跟踪特性,能满足复杂多变量控制系统的控制要求.     

磁悬浮列车轨道间隙控制系统的自适应控制

建立磁悬浮列车悬浮模型,采用状态反馈控制、模型参考自适应控制方法,研究磁悬浮列车轨道间隙控制问题。仿真表明,设计的极点配置状态反馈控制器能使磁悬浮列车轨道间隙控制系统稳定,基于李雅普诺夫稳定性理论设计的模型参考自适应控制方法具有较高的控制精度和一定的快速性。     

预测控制在交流电梯速度控制中的应用

针对一种采用多CPU微机控制的电梯拖动系统，分析了其运行速度曲线和控制运算的特点，指出了电梯在常规的PID控制下不能很好地按给定速度曲线运行。为此，基于参数模型的广义预测控制（GPC）原理，建立了电梯速度预测控制的预测模型，旨在对交流电梯速度参数进行预测控制的方法进行研究，并研究其控制规律，最后对预测模型进行了仿真。仿真结果表明，预测控制用于电梯的速度控制，具有良好的鲁棒性，与传统的PID控制方法相比，效果十分明显。     

基于重复控制的平面可控机构控制系统研究

混合驱动连杆机构系统是一种新型的可控机构，其控制系统要求实现高精度的跟随运动。这里基于复合控制的思想，设计了基于重复控制补偿的PID控制系统。仿真结果表明，该方法可以显著提高系统精度，具有良好的控制性能。     

变结构滑模飞行控制

飞机飞行的范围广泛，复杂，不可能得到精确的飞机数学模型，所以，常规的控制理论应用于飞行控制，效果不佳，模型跟踪变结构控制理论不依赖数学模型，而能对理想模型进行跟踪，使飞机具有良好的性能，本文研究了变结构滑模控制在飞行控制系统的应用，首先，对滑模进行极点配置，使滑模有良好的动态特性，设计了一个比例积分切换超平面，确保消稳态误差，采用饱和控制技术，消除了抖振现象，对系统进行了数字仿真，表明系统不仅实现了无抖模型跟踪，而且具有很中的鲁棒性。     

基于等效滑膜控制的永磁同步电机矢量控制

针对永磁同步电机在直接转矩控制中存在的磁链和转矩脉动等问题,提出了一种基于矢量控制和等效滑模变结构相结合的控制方法,在等效滑模变结构中采用等效控制保证系统状态在滑模面上,用切换控制项保证系统的状态不离开滑模面,使系统处于一个动态稳定的状态.仿真结构表明该方法具有使系统响应速度快、超调小、对外部的负载扰动和参数变化鲁棒性强等优点.     

感应电机矢量控制系统中控制参数设置

为了获得速度调节器中控制参数对于感应电机矢量控制系统性能指标的影响规律,以及获得设置速度调节器控制参数的规律,以基于转子磁场定向控制原理为基础搭建了感应电机矢量控制系统的仿真模型,并利用Matlab/Simulink的仿真软件对该系统进行仿真研究,经过仿真调试,结果证明该系统具有良好的静、动态性能,同时对于速度调节器中控制参数的变化对与系统具体的性能指标的影响进行了仿真研究,得出控制参数的变化对于部分重要性能指标影响的规律.     

基于Bang-Bang控制的智能开关预测控制算法

为解决Bang-Bang控制原理具体应用中存在的如何纳入状态变量的附加约束条件、开关曲线的求取和最优轨线的确立等复杂问题，提出了一种智能开关预测控制方法．该方法根据离散卷积定理提炼出一组新的控制信号集，然后设计新的切换方程和减速规律，并在开关控制框架下，实施有闽值信号制约的最小拍增量控制．本文所提出的方法全面改善了预测控制的策略和算法，使控制系统动态性能良好，过渡过程时间小于理想开关控制过渡过程，且单调衰减，原理上稳态无静差，系统反应时间短，定位精度高，对输出扰动具有一定的鲁棒性，而且适用范围更加广泛．仿真结果表明了该控制算法的有效性．