滚珠丝杠副的增益模糊自适应双幂次趋近律滑模控制 被引量：4

1

作者 汤亮 卢文政 +2 位作者 龚发云 张董洁 徐光辉 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期143-152,共10页

为了提高滚珠丝杠副激光切割平台的切割速度控制性能,基于双幂次趋近律滑模和模糊控制原理,提出了一种增益模糊自适应双幂次趋近律滑模控制方法。考虑到滚珠丝杠副存在各种轴向振动与扭转振动,采用集中参数方法建立了滚珠丝杠副运动系... 为了提高滚珠丝杠副激光切割平台的切割速度控制性能,基于双幂次趋近律滑模和模糊控制原理,提出了一种增益模糊自适应双幂次趋近律滑模控制方法。考虑到滚珠丝杠副存在各种轴向振动与扭转振动,采用集中参数方法建立了滚珠丝杠副运动系统的拉格朗日动力学模型,同时摩擦力的高度非线性对高精度的控制系统存在较大的影响,因此引入了Stribeck摩擦模型估计摩擦力;由于传统双幂次趋近律滑模控制存在抖振,引入饱和函数代替符号函数,在一定程度上抑制了控制系统的抖振;针对传统双幂次趋近律滑模控制的控制增益的动态调整性能不足,即固定增益很难保证激光切割的最佳动态控制效果,分析并建立了激光切割深度、速度与双幂次趋近律滑模控制增益之间的模糊关系,以激光切割深度作为自适应参考依据,采用基于模糊规则表的模糊控制方法自适应调整控制增益,增强了系统的鲁棒性和自适应性;经过与PI控制方法和传统双幂次趋近律滑模控制方法进行仿真实验比较,结果表明本文所提出的控制方法不仅解决了控制系统超调问题,而且提高了系统的响应速度和鲁棒性,有效地削弱了系统的抖振;同时搭建激光切割实验平台,通过在滚珠丝杠副激光切割平台上的激光切割实验,发现最佳的激光切割深度范围为电池片厚度的1/2~2/3,最佳的激光切割速度为200 mm/s。在此基础上,采用PI控制方法、传统双幂次趋近律滑模控制方法和本文所提出的控制方法进行电池片激光切割,实验结果表明,通过对比分析由金相显微镜获得的切割后电池片切缝图像,由本文所提出控制方法所得的电池片切缝平整,验证了本文所提控制方法在激光切割速度控制性能上的优越性。 展开更多

关键词 PI控制器 滑模控制 增益 双幂次趋近律 模糊控制 激光切割

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基于双幂次趋近律的单舵轮AGV双闭环轨迹跟踪滑模控制策略 被引量：4

2

作者 孔慧芳 赵志慧 房耀 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第8期33-38,共6页

为了实现单舵轮自动导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)轨迹跟踪的快速稳定响应,设计了一种基于双幂次趋近律的单舵轮AGV双闭环轨迹跟踪滑模控制策略。建立了单舵轮AGV的运动学模型,构建包括外环位置子系统和内环姿态子系统的双闭环... 为了实现单舵轮自动导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)轨迹跟踪的快速稳定响应,设计了一种基于双幂次趋近律的单舵轮AGV双闭环轨迹跟踪滑模控制策略。建立了单舵轮AGV的运动学模型,构建包括外环位置子系统和内环姿态子系统的双闭环轨迹跟踪控制方案;采用基于双幂次趋近律的滑模变结构控制算法,分别设计了前轮速度和前轮转角控制律,并利用李雅普诺夫稳定性理论分别对所设计的外环位置子系统和内环姿态子系统进行稳定性证明;MATLAB软件仿真结果表明,相较于基于指数趋近律的单舵轮AGV双闭环轨迹跟踪滑模控制器,基于双幂次趋近律的单舵轮AGV双闭环轨迹跟踪滑模控制器在保证单舵轮AGV轨迹跟踪稳定性的同时具有更快的响应速度。 展开更多

关键词 单舵轮自动导引车 轨迹跟踪 双幂次趋近律 双闭环

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基于分段式双幂次趋近律的迭代滑模航向控制 被引量：2

3

作者 赵月林 门茂峰 孙壮 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期136-142,共7页

应用滑模变结构控制方法设计了一种简单高效的船舶航向控制器。为解决滑模变结构控制器方法中的收敛速率慢和抖振强的难题,提出一种分段式双幂次趋近律。数学验证表明提出的趋近律的收敛速率更快。同时,在未知海况干扰下为使控制器时刻... 应用滑模变结构控制方法设计了一种简单高效的船舶航向控制器。为解决滑模变结构控制器方法中的收敛速率慢和抖振强的难题,提出一种分段式双幂次趋近律。数学验证表明提出的趋近律的收敛速率更快。同时,在未知海况干扰下为使控制器时刻保持在最佳状态,引入RBF神经网络对控制器参数实施在线估计,增强自适应性。仿真结果表明:分段式双幂次趋近律削弱抖振效果明显,基本无抖振;依此方法设计的控制器对外界风浪干扰有更强的鲁棒性。 展开更多

关键词 船舶工程 航向控制 参数自适应 分段式双幂次趋近律 收敛速度

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基于双幂次趋近律火炮链传动药仓自适应控制 被引量：1

4

作者 岳才成 钱林方 +2 位作者 陈龙淼 田灵飞 杨会东 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1135-1140,共6页

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... 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. 展开更多

关键词 火炮链传动药仓 抖振 自适应控制 双幂次趋近律

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基于双幂次趋近律的导弹终端滑模制导方法 被引量：5

5

作者 穆忠伟 吴剑 韩秀枫 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2020年第12期48-52,共5页

针对导弹使用的传统滑模制导方法和传统滑模趋近律在末端制导中存在收敛速度慢、消耗时间长及抖振现象严重等缺点,提出了一种使用双幂次趋近律的导弹终端滑模制导方法。使用终端滑模控制方法结合非线性函数,构造Terminal滑模面,以提高... 针对导弹使用的传统滑模制导方法和传统滑模趋近律在末端制导中存在收敛速度慢、消耗时间长及抖振现象严重等缺点,提出了一种使用双幂次趋近律的导弹终端滑模制导方法。使用终端滑模控制方法结合非线性函数,构造Terminal滑模面,以提高导弹的动态响应速度,运用双幂次趋近律,结合终端滑模的控制思想及新型趋近律的思想设计新型Terminal滑模制导律,并对其进行Lyapunov稳定性分析和仿真。结果表明,设计的新型导引律与传统幂次趋近律的导引律对比,具有更快的收敛速度,使导弹在实战中的应用性能更优。 展开更多

关键词 传统滑模制导方法 收敛 双幂次趋近律 Terminal滑模面

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基于双幂次趋近律的移动机器人反演滑模路径跟踪控制方法 被引量：7

6

作者 马晓敏 杨烨 +2 位作者 冯子金 尚慧慧 董免 《电子测量技术》 北大核心 2021年第12期29-33,共5页

针对传统滑模控制在移动机器人路径跟踪过程中收敛速度慢和抖振严重等不足,提出了一种基于双幂次趋近律的移动机器人反演滑模路径跟踪控制方法,构建了基于Kinect的移动机器人远程控制平台,以削弱抖振并提高收敛的快速性。该方法首先对Ki... 针对传统滑模控制在移动机器人路径跟踪过程中收敛速度慢和抖振严重等不足,提出了一种基于双幂次趋近律的移动机器人反演滑模路径跟踪控制方法,构建了基于Kinect的移动机器人远程控制平台,以削弱抖振并提高收敛的快速性。该方法首先对Kinect采集到的地面路径图像进行金字塔分割和阈值分割,并对分割后的图像采用Zhang快速并行细化算法得到参考路径的骨架像素点集;然后通过一元线性回归算法对细化获取的骨架像素点集进行拟合,得到路径参数;接着通过本文设计的路径跟踪控制器计算控制律,最终实现了移动机器人对地面路径的准确和快速跟踪。通过两种方法的仿真实验对比,可以看出本文方法的距离偏差和角度偏差分别在2.3 s和2.5 s达到收敛且具有更好的稳态性能。基于真实场景的iRobot Create移动机器人路径跟踪远程控制实验结果可知,路径跟踪误差仅为0.012 7 m。仿真和实验结果均验证了所提控制系统和远程控制平台在削弱抖振和提高收敛速度方面的有效性。 展开更多

关键词 双幂次趋近律 反演滑模 移动机器人 路径跟踪

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改进双幂次指数趋近律的滑模控制设计 被引量：1

7

作者 张紫方 史涛 《机床与液压》 北大核心 2024年第1期30-35,共6页

针对目前系统抖振仍影响滑模趋近律在实际中应用,并导致系统收敛速度缓慢、滑模平面趋近至原点时间长等缺陷,提出一种改进的双幂次指数趋近律。改进趋近律中指数项采用分段设计,指数项分段参数将系统分为两部分进行。当状态绝对值小于1... 针对目前系统抖振仍影响滑模趋近律在实际中应用,并导致系统收敛速度缓慢、滑模平面趋近至原点时间长等缺陷,提出一种改进的双幂次指数趋近律。改进趋近律中指数项采用分段设计,指数项分段参数将系统分为两部分进行。当状态绝对值小于1时,系统沿滑模面平滑进入,抖振影响可忽略不计;当状态绝对值大于等于1时,系统的动态响应显著提高,收敛时间缩短,且总时间小于初始状态运动至临界值时间和系统运动至滑模面平衡点的时间之和。在理论上验证了改进后的双幂次指数趋近律能够快速收敛到平衡点且消除了抖振影响,并通过实验验证了该趋近律的有效性。对比多种趋近律,改进的双幂次指数趋近律具有最佳性能且收敛速度最快,并通过实验验证在外界干扰下该趋近律仍可快速收敛于平衡点。 展开更多

关键词 滑模控制 双幂次指数趋近律 变指数项设计 收敛性能

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滑模控制的新型双幂次组合函数趋近律 被引量：27

8

作者 廖瑛 杨雅君 王勇 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期105-110,共6页

提出一种基于双幂次组合函数趋近律的新型滑模控制方案。与现有的快速幂次或双幂次趋近律相比,具有更快的收敛速度,同时还保持了全局固定时间收敛特性,收敛时间上界与滑模初值无关。当系统存在有界扰动时,能够使滑模变量在有限时间内收... 提出一种基于双幂次组合函数趋近律的新型滑模控制方案。与现有的快速幂次或双幂次趋近律相比,具有更快的收敛速度,同时还保持了全局固定时间收敛特性,收敛时间上界与滑模初值无关。当系统存在有界扰动时,能够使滑模变量在有限时间内收敛到稳态误差界内,同时其稳态误差要小于现有方法的。仿真实验验证了该方法的有效性及理论分析的正确性。 展开更多

关键词 幂次趋近律 双幂次趋近律 固定时间收敛 稳态误差界 非线性组合函数

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双幂次滑模控制单相三电平逆变器非线性行为

9

作者 陶慧 王坤 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期228-236,共9页

将双幂次趋近律滑模控制引入到单相三电平逆变器,系统工作模态较多,存在复杂的非线性动力学行为。分析系统不同模态下工作原理,采用频闪映射法建立系统离散模型。结合分岔图和折叠图研究了系统参数对系统非线性行为的影响,得到了系统控... 将双幂次趋近律滑模控制引入到单相三电平逆变器,系统工作模态较多,存在复杂的非线性动力学行为。分析系统不同模态下工作原理,采用频闪映射法建立系统离散模型。结合分岔图和折叠图研究了系统参数对系统非线性行为的影响,得到了系统控制参数和主电路参数的二维稳定工作域。使用快变稳定性定理对双幂次滑模控制下系统稳定性进行分析,与分岔图、折叠图进行对比验证,并和其他控制策略下系统的稳定性进行比较。最后利用不同控制参数下系统的时域波形图和及其频谱对系统非线性行为进行验证。研究发现三电平逆变拓扑具有更复杂非线性行为,且双幂次趋近率滑模控制具有较宽的参数稳定域,控制参数的稳定工作范围由比例控制的0.15~0.95扩大到0.05~1.65,不稳定起点由改进指数趋近率滑模控制的1.3后移到1.65。研究结论为双幂次趋近率滑模控制三电平逆变器的参数设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 单相三电平逆变器 双幂次趋近律 滑模控制:分岔 快变稳定性

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高超声速目标固定时间收敛拦截制导律研究

10

作者 花文涛 吉书鹏 刘沛文 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第9期137-142,共6页

面对高超声速目标采用逆轨拦截制导律快速在弹目中制导段以一定精度形成逆轨态势(弹目交汇角趋近180°且视线角速率尽可能小),是保证成功拦截的关键。针对高超声速目标拦截问题,采用滑模变结构控制理论设计固定时间收敛的双幂次滑... 面对高超声速目标采用逆轨拦截制导律快速在弹目中制导段以一定精度形成逆轨态势(弹目交汇角趋近180°且视线角速率尽可能小),是保证成功拦截的关键。针对高超声速目标拦截问题,采用滑模变结构控制理论设计固定时间收敛的双幂次滑模变结构制导律(DP-SMVSG),通过Lyapunov稳定性理论分析了参数选择范围并证明制导律可以在固定时间内实现逆轨拦截同时保证弹目交汇角和视线角速度小于给定上界。与传统的比例制导律(PNG)、弹道成型制导律(TSG)、最优滑模制导(OSMG)、双幂次制导律(DPAL)进行对比仿真,结果表明,固定时间收敛的逆轨拦截滑模制导律更快收敛到逆轨态势,且满足给定上确界收敛时间(6.28 s)和收敛精度(交会角误差0.0025°,角速度误差0.382(°)/s)要求,可为高超声速目标拦截制导设计提供依据。 展开更多

关键词 逆轨拦截 制导律 固定时间 滑模控制 双幂次趋近律 高超声速武器

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基于动态趋近律的移动机器人滑模控制 被引量：6

11

作者 赵安 范红 《控制工程》 CSCD 北大核心 2022年第6期1129-1135,共7页

为了提高差分驱动机器人的轨迹跟踪速度,提出了一种有限时间收敛的新型动态参数双幂次趋近律。首先,建立移动机器人的运动学模型,根据运动学模型的欠驱动特性,设计双闭环控制方案;然后,引入新型双幂次趋近律和设计外环连续滑模控制方法... 为了提高差分驱动机器人的轨迹跟踪速度,提出了一种有限时间收敛的新型动态参数双幂次趋近律。首先,建立移动机器人的运动学模型,根据运动学模型的欠驱动特性,设计双闭环控制方案;然后,引入新型双幂次趋近律和设计外环连续滑模控制方法,保证系统状态在远离滑模面和滑模面附近都有很好的收敛速度的同时,解决了内环控制器中目标函数可导问题,实现了移动机器人的轨迹跟踪控制,并验证了控制器的稳定性;最后,通过仿真与改进的Backstepping滑模和趋近律进行对比,结果表明在相同的初始条件下,新幂次趋近律在轨迹跟踪问题上收敛速度更快,具有更好的应用价值。 展开更多

关键词 动态双幂次趋近律 移动机器人 轨迹跟踪 欠驱动

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永磁同步电机滑模调速系统新型趋近律控制 被引量：10

12

作者 马畅 冷建伟 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第4期81-85,共5页

为了提高永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor)的控制性能,解决传统趋近律中存在的抖振和响应速度慢等问题,提出一种新型滑模趋近律。该趋近律是在双幂次趋近律的基础上,加入变指数趋近律,提高了系统的响应速度,同时引入... 为了提高永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor)的控制性能,解决传统趋近律中存在的抖振和响应速度慢等问题,提出一种新型滑模趋近律。该趋近律是在双幂次趋近律的基础上,加入变指数趋近律,提高了系统的响应速度,同时引入系统的状态变量,抑制了变指数部分在接近滑模面时的抖振。通过理论证明了该趋近律具有存在性、可达性和稳定性。并与双幂次趋近律进行了性能控制比较,结果显示新型趋近律具有更快的收敛速度和控制性能。基于该滑模趋近律设计了永磁同步电机滑模控制器,并与传统的PI控制器做仿真比较。仿真和实验结果显示,采用新型趋近律的滑模控制器系统具有更强的鲁棒性和更快的收敛速度,在抑制系统抖振方面具有更优的能力,结果验证了所提出方法的有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 新型趋近律 双幂次趋近律 滑模控制

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高超声速飞行器双幂次滑模反演控制 被引量：4

13

作者 黄书童 江驹 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2020年第5期5-9,24,共6页

针对高超声速飞行器存在参数不确定性的问题,设计了双幂次滑模反演控制器。首先,将高超声速飞行器动力学模型表示为严反馈形式,在反演设计的过程中采用动态面控制的方法避免微分膨胀问题;其次,在反演控制的基础上结合了滑模控制方法,并... 针对高超声速飞行器存在参数不确定性的问题,设计了双幂次滑模反演控制器。首先,将高超声速飞行器动力学模型表示为严反馈形式,在反演设计的过程中采用动态面控制的方法避免微分膨胀问题;其次,在反演控制的基础上结合了滑模控制方法,并在滑模控制中采用双幂次趋近律以消除抖振的影响。基于Lyapunov稳定性原理证明了方法的稳定性。仿真结果表明,在考虑较大参数不确定性的情况下,基于反演控制的双幂次滑模控制器实现了高度和速度的稳定跟踪。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 双幂次趋近律 滑模控制 反演控制

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基于双幂次滑模的多机器人编队控制 被引量：3

14

作者 李天龙 柏建军 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第1期111-115,共5页

本文研究了基于领航跟随法的多机器人系统编队控制问题.首先,基于队形约束,给出跟随者期望的轨迹,将编队问题转化为单个跟随者的轨迹跟踪问题.在此基础上,基于双幂次滑模趋近律,设计了跟随者的线速度和角速度控制器,保证了跟踪误差能够... 本文研究了基于领航跟随法的多机器人系统编队控制问题.首先,基于队形约束,给出跟随者期望的轨迹,将编队问题转化为单个跟随者的轨迹跟踪问题.在此基础上,基于双幂次滑模趋近律,设计了跟随者的线速度和角速度控制器,保证了跟踪误差能够快速收敛到零,从而保证了编队队形的稳定.最后,通过仿真验证了所提方法的有效性. 展开更多

关键词 多机器人编队 领航跟随 双幂次趋近律

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基于快速双幂次单向滑模的飞行器纵向控制 被引量：2

15

作者 邵鹏 康传华 +2 位作者 翟文华 钟昭 王磊 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2020年第3期104-109,共6页

高性能飞行器因其自身特殊的飞行特性,模型非线性强、参数强耦度高,飞行控制器的设计有较大难度。传统滑模控制方法在设计非线性系统控制器时具有易实现、鲁棒性强的特点,但系统状态容易出现抖振,导致控制效果降低。针对上述问题,设计... 高性能飞行器因其自身特殊的飞行特性,模型非线性强、参数强耦度高,飞行控制器的设计有较大难度。传统滑模控制方法在设计非线性系统控制器时具有易实现、鲁棒性强的特点,但系统状态容易出现抖振,导致控制效果降低。针对上述问题,设计了基于快速双幂次的单向辅助面滑模控制器,证明了系统状态的收敛条件。将飞行器纵向模型分解为高度、速度、姿态角以及姿态角速率4个回路,并依次设计控制器。仿真表明,所提控制器设计方法能够有效对飞行器纵向状态进行控制,且能有效抑制系统抖振。 展开更多

关键词 飞行器 单向辅助面 快速双幂次趋近律 滑模控制

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空间机器人捕获目标后双幂次滑模神经网络补偿控制

16

作者 程靖 陈力 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2475-2481,2488,共8页

研究了空间机器人系统捕获不确定参数目标时发生碰撞的冲击效应及之后的稳定控制问题。利用多刚体系统理论获得空间机器人及目标动力学模型。利用运动几何关系及机械臂末端与目标物之间力的传递关系,分析了空间机械臂捕获目标的冲击影... 研究了空间机器人系统捕获不确定参数目标时发生碰撞的冲击效应及之后的稳定控制问题。利用多刚体系统理论获得空间机器人及目标动力学模型。利用运动几何关系及机械臂末端与目标物之间力的传递关系,分析了空间机械臂捕获目标的冲击影响。针对完成捕获操作后的联合体系统存在参数不确定及外部扰动的情况,提出了双幂次滑模神经网络方案。利用快速双幂次滑模趋近律保证了系统的收敛速度,运用神经网络逼近系统的参数不确定项及外部扰动,上述控制方案具有抑制抖振的效果。基于李雅普诺夫方法,设计了权值自适应律,证明了系统的全局稳定性。计算机数值仿真实验模拟了碰撞冲击效应,验证了上述控制方案的有效性。 展开更多

关键词 漂浮基空间机器人 捕获目标 双幂次趋近律 神经网络

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近空间飞行器爬升段跟踪控制 被引量：5

17

作者 顾臣风 江驹 吴雨珊 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1526-1531,共6页

在近空间飞行器加速爬升模态下,传统的滑模控制方法在处理不确定性问题时,存在收敛速度慢、鲁棒性不强和抖振严重等不足。针对这些问题,本文提出双幂次趋近律滑模控制方法来设计飞行控制器,从而实现飞行器爬升段轨迹的精确跟踪。将飞行... 在近空间飞行器加速爬升模态下,传统的滑模控制方法在处理不确定性问题时,存在收敛速度慢、鲁棒性不强和抖振严重等不足。针对这些问题,本文提出双幂次趋近律滑模控制方法来设计飞行控制器,从而实现飞行器爬升段轨迹的精确跟踪。将飞行器非线性模型进行精确反馈线性化处理,并利用李雅普诺夫稳定性理论进行稳定性分析。仿真分析了双幂次趋近律滑模控制方法和传统滑模控制方法的控制效果。结果表明:在处理具有参数不确定性和外界干扰的非线性系统时,双幂次趋近律滑模控制方法能够精确地跟踪指令信号,并且具有较强的稳定性和鲁棒性。 展开更多

关键词 近空间飞行器 跟踪控制 爬升模态 双幂次趋近律 滑模控制 参数不确定 李雅普诺夫稳定性理论

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基于对数型障碍Lyapunov函数的俯仰驾驶仪设计

18

作者 王伟 杨婧 +2 位作者 林时尧 王宏 王少龙 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2024年第2期106-113,共8页

相控阵雷达制导拦截弹在拦截高速大机动目标时,弹体气动参数剧烈非线性变化影响控制系统对大攻角的响应效果,应设计考虑攻角指令跟踪误差约束的鲁棒自动驾驶仪控制律。基于双幂次趋近律和对数型障碍李雅普诺夫函数设计了鲁棒非线性自动... 相控阵雷达制导拦截弹在拦截高速大机动目标时,弹体气动参数剧烈非线性变化影响控制系统对大攻角的响应效果,应设计考虑攻角指令跟踪误差约束的鲁棒自动驾驶仪控制律。基于双幂次趋近律和对数型障碍李雅普诺夫函数设计了鲁棒非线性自动驾驶仪控制律,可将攻角指令的跟踪误差快速收敛于约束范围内。通过降阶扩张状态观测器对系统中存在的气动参数不确定性和系统外部扰动进行在线估计和补偿。稳定性分析和数值仿真表明,攻角可在1 s内达到稳态且攻角响应的稳态误差<10-4°,所提出的自动驾驶仪控制律具有较强的鲁棒性,能够准确稳定地跟踪攻角指令,控制导弹产生所需过载进而精准拦截目标。 展开更多

关键词 障碍李雅普诺夫函数 双幂次趋近律 鲁棒非线性自动驾驶仪 扩张状态观测器

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飞翼布局无人机分数阶积分滑模姿态控制 被引量：23

19

作者 谭健 周洲 +1 位作者 祝小平 张乐 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期607-614,共8页

针对存在复合干扰的飞翼布局无人机(UAV)姿态控制问题,提出了一种基于分数阶积分滑模与双幂次趋近律的姿态跟踪控制方案.结合分数阶微积分及滑模变结构控制理论,设计了分数阶积分滑模面.为解决传统趋近律收敛时间长和抖振严重等不足,提... 针对存在复合干扰的飞翼布局无人机(UAV)姿态控制问题,提出了一种基于分数阶积分滑模与双幂次趋近律的姿态跟踪控制方案.结合分数阶微积分及滑模变结构控制理论,设计了分数阶积分滑模面.为解决传统趋近律收敛时间长和抖振严重等不足,提出一种具有二阶滑模特性且有限时间收敛的双幂次趋近律.在名义控制律的基础上,设计super twisting滑模干扰观测器,实现对复合干扰的估计和补偿,增强内外环控制器应对复合干扰的鲁棒性.为充分利用冗余操纵面与解决非线性舵效问题,在飞行控制系统中引入了非线性控制分配环节.仿真结果验证了所提方案的有效性. 展开更多

关键词 无人机 分数阶积分 滑模控制 双幂次趋近律 干扰观测器 控制分配

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基于干扰观测器的球形移动机器人直线运动控制 被引量：9

20

作者 于涛 王益博 +1 位作者 孙汉旭 赵伟 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第9期123-129,共7页

针对受扰球形移动机器人的直线运动控制问题,提出一种基于滑模干扰观测器和双幂次趋近律的分层滑模控制方法。该控制方法利用滑模干扰观测器对未知扰动进行在线估计,并且采用基于滑模干扰观测器的分层滑模控制器实现被控机器人系统的连... 针对受扰球形移动机器人的直线运动控制问题,提出一种基于滑模干扰观测器和双幂次趋近律的分层滑模控制方法。该控制方法利用滑模干扰观测器对未知扰动进行在线估计,并且采用基于滑模干扰观测器的分层滑模控制器实现被控机器人系统的连续鲁棒控制。首先设计被控系统的第一层和第二层滑动变量,然后基于第一层滑动变量定义系统的辅助滑动变量。基于所定义的辅助滑动变量设计滑模干扰观测器,然后基于所设计的滑模干扰观测器和第二层滑动变量,采用改进的双幂次趋近律设计分层滑模控制器。从理论上分析所设计的分层滑模控制器作用下闭环系统的稳定性,并通过仿真实验验证所提控制方法的有效性。 展开更多

关键词 球形机器人 直线运动 分层滑模控制 干扰观测器 双幂次趋近律

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