电流型有源滤波器指数趋近律滑模变结构控制

针对电流型有源滤波器,研究指数趋近律滑模变结构控制策略,通过调整参数来加速向滑模面的趋近过程,很好地抑制了滑模变结构控制的抖振现象.该方法具有响应速度快、稳定性好和对外界干扰不敏感等特点.将此控制方法和直接电流PWM相结合,使系统的运行特性得到了很大的提高.借助PSCAD仿真软件验证了该控制方法的优越性.     

基于变幂次趋近律的滚珠丝杠进给系统滑模控制

为了解决滚珠丝杠进给系统滑模控制的抖振问题并提高系统跟踪性能,提出了一种基于变幂次趋近律的滑模控制方法.所设计的非线性干扰观测器能精确地观测出是否满足匹配条件的干扰.采用改进的变幂次趋近律提高了滑模函数的收敛速度,改善了运动品质.在控制律中设计积分补偿项消除了匀速段的稳态误差.仿真及实验结果表明:基于指数趋近律方法的最大跟踪误差仿真值与实验值分别为3.40和17.77μm,基于改进的变幂次趋近律方法的最大跟踪误差仿真值与实验值降低至2.79和11.00μm.控制电压信号中的抖振明显削弱,且增加外部干扰后仍能维持高精度.仿真及实验结果证明了基于变幂次趋近律的滚珠丝杠进给系统滑模控制方法能够有效消除抖振及匀速段的稳态误差,提高跟踪精度,且对外部干扰具有强鲁棒性.     

采用改进快速变幂次趋近律的滑模控制方法

针对基于传统幂次趋近律的滑模控制方法在使用中抖振现象突出、趋近速度慢、时间长等问题,提出一种改进快速变幂次趋近律的滑模控制方法。首先,采用快速双幂次趋近律并加以改进,在原快速双幂次趋近律的基础上加入变指数项,使系统状态在不同趋近阶段中针对性地调节速度,大大地提高了系统动态响应过程的趋近速度,限制了抖振现象的产生,同时具有有限时间收敛性。对改进后的快速变幂次趋近律的数值分析结果表明：当系统状态的绝对值小于1时,系统相当于快速幂次趋近律,系统可平滑进入滑模段,消除抖振;当系统状态的绝对值大于等于1时,又相当于快速双幂次趋近律,系统的动态响应速度有所提高,趋近时间缩短。然后,将改进的快速变幂次趋近律用于滑模控制中,构成改进快速变幂次趋近律的滑模控制方法。采用所提滑模控制方法对履带机器人轨迹进行跟踪控制,实验结果表明：与几种基于传统的幂次趋近律控制方法相比,所提控制系统在趋近平衡零点时几乎无抖振现象的产生,具备更优的性能,且收敛时间最短,最短时间仅为其他方法的69.4%。     

基于改进幂次趋近律的壁板振动主动滑模控制

在传统幂次趋近律滑模控制算法中,幂次系数a值的选取尤为关键;若a值过大会导致在滑模函数较小时,控制出现剧烈的抖动;而a值过小会导致整个控制过程衰减速度过慢。针对该问题,构建了一种自适应的幂次系数,形成了改进的基于幂次趋近律滑模控制算法,选择飞机壁板振动模态为研究对象,仿真验证了该算法的可行性;最后通过NI-CompactRIO平台进行了壁板振动控制实验。实验结果表明,针对壁板的第一阶模态,改进的幂次趋近律滑模算法振动抑制效果达到10.59 d B,而传统幂次趋近律滑模算法效果为7.53 d B,提升了3.06 d B。     

基于离散非线性指数趋近律的变结构控制

 针对传统趋近律抖振大、趋近速度不快的缺陷,提出了一种新的离散趋近律。通过在指数趋近律切换项系数中加入非线性函数,实现了切换项系数随运动点到切换面的距离从大到小逐步变化,加快了趋近速度并降低了抖振,间接提高了系统鲁棒性。仿真结果证明,离散非线性指数趋近律具有良好的趋近品质,对确定性系统和不确定系统都有良好的控制效果。     

基于模糊趋近律的自适应滑模变结构控制

针对一类非线性不确定系统,把自适应模型跟踪控制和模糊控制与趋近律相结合,提出一种新的自适应模糊滑模变结构控制方案.不仅消除了滑模变结构控制固有的高频颤动现象,对模型不确定性和外部干扰具有较强的鲁棒性,而且改善了系统到达段的品质,同时跟踪误差可收敛到零的一个邻域内.仿真结果也表明了该方案的正确性.     

基于组合趋近律的离散系统的滑模变结构控制

针对指数趋近律的离散形式自身的缺点,即存在切换带为带状。当系统在切换带中运动时,最后不能趋近于原点,而是趋近于原点附近的一个抖振。而且抖振可能激励系统中存在的为建模高频成分,并可能增加控制器的负担等问题。本文利用组合趋近律来控制离散系统,使得系统具有良好的品质。仿真结果表明,该趋近律控制方法对系统的参数不确定、外部扰动和噪声具有强鲁棒性,系统的动态、静态品质得到了改善。     

结构变结构控制的指数趋近律改进方法

提出了一种指数趋近律，当正常运动段远离切换面时，能快速地趋向切换面，当运动段接近切换面时，趋近速度又大大降低，与常用指数趋近律相比，过渡时间，系统的抖动以及所需控制力都进一步减小，将这一理论应用到三层剪切型框架进行数值模拟，振动控制效果明显。     

基于PID趋近律的航空发动机滑模变结构控制

研究了一种自调节趋近律的滑模变结构控制器,以切换函数s作为偏差,趋近速度由一个PID控制器调节,目的是使到达滑模面的穿越速度最小从而减少抖振,同时使到达滑模面时间最短.根据航空发动机稳态数学模型,设计其滑模变结构控制律,构建了基于PXI总线的发动机滑模控制平台.通过半实物实验结果证明,该控制器响应速度快,高频抖振很小,具有很强的鲁棒性能和跟踪性能.     

基于快速平稳幂次趋近律AGV滑模轨迹跟踪控制研究

针对应用于地下车库的自动导引车(automated guided vehicle, AGV)轮式泊车机器人轨迹跟踪过程中的位置偏差和姿态偏差问题,提出了一种快速平稳幂次趋近律的滑模轨迹跟踪控制方法。首先,在泊车机器人坐标系下建立运动学模型,通过全局坐标系与机器人坐标系之间的转换关系,得到泊车机器人在全局坐标系下的运动学模型;然后采用Lyapunov直接法设计滑模切换函数,采取快速平稳幂次趋近律的方法使泊车AGV从偏差状态快速到达滑模切换面,使AGV泊车机器人快速平稳地跟踪给定参考轨迹。最后,通过MATLAB进行仿真试验,仿真结果验证了所提方法的可行性与有效性。     

基于改进幂次趋近律的滑模控制H桥逆变器的非线性行为

滑模控制具有响应速度快和鲁棒性强等优点,在H桥逆变器的控制中有广泛应用.为改善滑模控制中的抖振现象,将改进幂次趋近律引入滑模控制H桥逆变器.分析逆变器工作过程,运用频闪映射理论建立逆变器的离散数学模型;利用折叠图和分岔图,研究不同控制参数下逆变器出现的非线性行为.研究结果表明:逆变器中存在复杂的非线性行为,同时出现了多倍数的周期状态.     

一种滑模控制新型幂次趋近律的设计与分析

针对传统趋近律存在的抖振问题,以及全局收敛速度较为缓慢的情况,本文通过对以往的多种幂次趋近律和指数趋近律进行对比分析,提出了一种新型幂次趋近律.该趋近律在以往幂次趋近律的基础上通过函数改进和新型函数的引入,实现了系统的快速收敛和无抖振.首先,新型幂次趋近律通过改进变指数项,在避免了系统收敛到滑模面时变指数项存在的抖振问题的同时,保留了变指数项在系统远离滑模面时优于比例项和幂次项的快速收敛性.其次,新型幂次趋近律引入了正切函数,在初始状态可知的条件下通过调节正切函数参数能够实现系统更快速的收敛性.本文通过理论证明了新型幂次趋近律能够实现系统快速收敛到滑模面且无抖振,并提出了趋近律中的参数设定方法,保证了系统在有界扰动条件下能够实现有限时间内快速地收敛到期望稳态精度.最后,通过对多种趋近律进行对比仿真验证了该趋近律的有效性,并通过系统在有界扰动下的仿真验证了参数设定方法的正确性,航天器姿态机动控制仿真进一步验证了新型幂次趋近律和参数设定方法的有效性和正确性.     

一般双线性变结构系统的等价控制及趋近律

使用坐标变换，将双线性系统中的倍增控制项和叠加控制项重新组合成与线性系统有相同形式的非线性系统。系统的控制矩阵是状态变量的非线性函数矩阵。采用等价控制和趋近律方法设计变结构控制律，控制律白等价控制和取决于趋近律的变结构控制两部分组成，构成状态变量的非线性反馈。给出了一个三阶系统数字例子的计算机仿真结果。     

基于模糊控制的有源电力滤波器电流控制研究

模糊控制技术在人工智能、自动控制以及模式识别等领域的研究与应用正方兴未艾。该文针对有源电力滤波器实际所发出的补偿电流与指令电流之间存在的误差,提出了电流环采用带自调整因子的自适应模糊控制器对补偿电流进行实时跟踪控制的方法。在分析了有源电力滤波器的控制目标后,并结合有源电力滤波器的非线性结构特点,研究了该模糊控制器的结构以及模糊控制器的实现。最后利用Matlab中的Simulink软件包,对带有整流负载的单相电网系统进行建模,仿真,仿真结果验证了该智能控制方法具有良好的谐波抑制性能。     

基于MATLAB的并联型有源滤波器三角载波电流控制的仿真

有源电力滤波器用于动态谐波抑制和无功补偿,可以有效地改善电网质量,其主要由谐波电流检测和谐波补偿两部分组成。本文在介绍了瞬时无功功率理论以及APF三角载波比较控制方法的基础上,采用ipiq谐波电流检测方法和三角载波控制方法,在MATLAB软件中建立了APF三角载波电流控制仿真模型。仿真结果表明,采用这种方法可以有效的抑制谐波。     

建筑结构滑模控制的趋近律方法

利用滑动模态控制方法对建筑结构进行振动控制,给出了基于指数趋近形式的控制律方法.当最大控制力受限时,给出了饱和滑模的控制方法和切换函数的确定方法.对以下2种情况进行了研究:一种是结构每一层都安装有传感器的全状态输出反馈滑模控制;另一种则是,只在结构重要位置上...     

建筑结构滑模控制的趋近律方法

利用滑动模态控制方法对建筑结构进行振动控制,给出了基于指数趋近形式的控制律方法。当最大控制力受限时,给出了饱和滑模的控制方法和切换函数的确定方法。对以２种情况进行了研究：一种是,结构每一层都安装有传感器的全状态输出反馈滑模控制;另一种则是,只在结构重要位置上安装有传感器,并只利用此有限数量的传感器输出进行控制有有限状态输出滑模控制。算例结果表明,所提出的滑模控制方法能有效减小结构地震峰值响应,效果     

并联有源电力滤波器电流预测控制

采用预测控制对并联有源电力滤波器电流进行控制.根据预测控制的3个基本特征,即预测模型、滚动优化和反馈校正对有源电力滤波器(APF)的电流闭环进行设计,使电网中的谐波电流得到了很好的补偿.通过对并联有源电力滤波器的时域分析,得到了电流预测控制的内部模型结构,并根据预测控制理论对并联有源电力滤波器的电流控制环进行了研究和实现.电流预测控制采用实际输出与预测模型输出之间的误差进行反馈校正和滚动优化,克服了系统中存在的不确定性,提高了控制系统的精度和鲁棒性.仿真实验结果表明了该方法的正确性和可行性.     

基于双幂次趋近律火炮链传动药仓自适应控制

针对火炮链传动药仓在运动过程中存在负载非线性变化、抖振、参数不确定、非线性摩擦等问题,提出了一种自适应滑模控制策略.通过对系统等效转动惯量、扰动力矩等参数采取自适应估计,缓解了参数不确定性对模型的影响,使系统数学模型更加准确.采用新型双幂次趋近律降低切换过程中系统的抖振现象,并对趋近参数进行自适应在线选取,进一步提高了趋近过程和切换过程的鲁棒性.系统在不同负载下进行试验验证,结果表明,在该控制策略下,空载、半载、满载的链传动药仓均具有较好的稳定性和较高的控制精度,能够保证电机输出轴动态误差小于2.5 rad,稳定误差小于0.8 rad.