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基于滑模变结构的精密涂布机放卷系统张力控制策略研究
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作者 黄磊 徐莉萍 +1 位作者 李健 何鹏博 《印刷与数字媒体技术研究》 CAS 北大核心 2024年第3期267-273,共7页
张力稳定是涂布工艺的一个基础条件,如何提高放卷系统的张力控制精度是精密涂布机张力控制面临的难点问题。本研究针对精密涂布机放卷系统张力稳定性控制需求,提出了一种基于滑模变结构控制策略的放卷系统张力控制方法。首先,根据精密... 张力稳定是涂布工艺的一个基础条件,如何提高放卷系统的张力控制精度是精密涂布机张力控制面临的难点问题。本研究针对精密涂布机放卷系统张力稳定性控制需求,提出了一种基于滑模变结构控制策略的放卷系统张力控制方法。首先,根据精密涂布机放卷系统的工作原理,建立了放卷系统的参数时变、非线性动力学模型,分析了张力波动的主要原因;然后,在放卷系统张力模型的基础上,设计了一个放卷张力系统滑模变结构控制器,并利用李雅普诺夫(Lyapunov)定理进行了系统稳定性分析;最后,通过仿真试验对所设计的滑模变结构控制器进行了性能验证。仿真结果表明,相比于传统PID控制,本研究所设计的滑模变结构控制器对放卷张力系统具有更好的控制鲁棒性。 展开更多
关键词 精密涂布机 放卷系统 滑模变结构 张力控制
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基于滑模变结构的混合微电网接口变换器双向下垂控制
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作者 施凯 唐楚雄 +2 位作者 徐培凤 孙宇新 任明炜 《分布式能源》 2024年第4期23-32,共10页
由于混合微电网中的交直流子网具有不同的动态特性,当系统发生负荷突变时,会在双向接口变换器(bidirectional interface converter, BIC)两侧子网间产生功率波动,使交流母线频率和直流母线电压动态响应变差,为此提出了基于分数阶滑模控... 由于混合微电网中的交直流子网具有不同的动态特性,当系统发生负荷突变时,会在双向接口变换器(bidirectional interface converter, BIC)两侧子网间产生功率波动,使交流母线频率和直流母线电压动态响应变差,为此提出了基于分数阶滑模控制器(fractional order sliding mode controller, FOSMC)的双向下垂控制策略。将具有鲁棒性强、响应速度快和抗干扰能力强的滑模变结构控制引入到BIC的控制中,得到改进型的分数阶滑模控制器,以改善系统的暂态响应过程。通过Matlab/Simulink平台搭建了仿真模型,在多种工况下验证了该控制策略的有效性。与传统双向下垂控制相比,该控制算法可以在保证系统原有稳态特性的同时,加快整个系统的响应速度,抑制暂态过程中BIC传输功率的瞬间波动,减小功率波动对交直流子网母线的反作用,提高整个系统的动态性能和抗扰动性能。 展开更多
关键词 交直流混合微电网 双向接口换器(BIC) 子网惯性 滑模变结构控制 双向下垂控制
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双馈感应发电机直接转矩滑模变结构控制技术研究
3
作者 鲁业安 周明龙 《沈阳工程学院学报(自然科学版)》 2024年第4期49-54,共6页
针对双馈感应发电机的动态行为分析不够精准,导致技术的控制效果不佳的问题,设计双馈感应发电机直接转矩滑模变结构控制。根据双馈感应发电机的运行特点,分别计算双馈感应发电机的磁链方程、电压方程、转矩方程和运动方程;确定双馈感应... 针对双馈感应发电机的动态行为分析不够精准,导致技术的控制效果不佳的问题,设计双馈感应发电机直接转矩滑模变结构控制。根据双馈感应发电机的运行特点,分别计算双馈感应发电机的磁链方程、电压方程、转矩方程和运动方程;确定双馈感应发电机的滑模面并计算对应的切换函数,确定相应的控制律;设计滑模变结构控制器,通过整定控制参数计算对应的控制误差,实现对发电机的控制。实验结果表明:双馈感应发电机采用的直接转矩滑模变结构控制技术在实际应用中超调量较低,控制效果较好。 展开更多
关键词 双馈感应发电机 直接转矩控制 滑模变结构 结构控制
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基于滑模变结构的农机路径跟踪控制算法研究 被引量:3
4
作者 姜龙腾 迟瑞娟 +4 位作者 李青君 黄修炼 熊泽鑫 马悦琦 朱晓龙 《农机化研究》 北大核心 2024年第2期229-234,共6页
为提高农机路径跟踪时的精确性,提出了一种基于滑模变结构的路径跟踪控制算法,并运用滑模变结构算法设计了自动驾驶控制器,通过简化农机车辆模型与线性化二自由度模型,求解出滑模变结构控制器的控制规律。通过在Simulink与CarSim中建立... 为提高农机路径跟踪时的精确性,提出了一种基于滑模变结构的路径跟踪控制算法,并运用滑模变结构算法设计了自动驾驶控制器,通过简化农机车辆模型与线性化二自由度模型,求解出滑模变结构控制器的控制规律。通过在Simulink与CarSim中建立联合仿真模型验证控制器的可行性,结果表明:基于滑模变结构的农机路径跟踪控制算法的车辆作业转弯时横向偏差可控制在0.45m之内,实际行走路径与预设路径基本吻合,较加入预瞄模块的PID控制算法控制精度得到提高,满足自动驾驶农机路径跟踪精度及实时性的需求,可为农机路径跟踪控制的研究提供参考。 展开更多
关键词 自动驾驶农机 路径跟踪 滑模变结构控制 SIMULINK CARSIM
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基于滑模变结构控制的液压伺服系统超低速轨迹跟踪 被引量:13
5
作者 苗中华 王旭永 +1 位作者 刘成良 陶建峰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1182-1186,共5页
为了实现液压伺服系统大摩擦力矩下的超低速轨迹精确跟踪,分析了系统中存在的非线性摩擦特性及摩擦模型.针对中空液压电机液压伺服系统,设计了基于趋近率的滑模变结构控制器,进行了阀控中空液压电机伺服系统实验研究.结果表明:滑模变结... 为了实现液压伺服系统大摩擦力矩下的超低速轨迹精确跟踪,分析了系统中存在的非线性摩擦特性及摩擦模型.针对中空液压电机液压伺服系统,设计了基于趋近率的滑模变结构控制器,进行了阀控中空液压电机伺服系统实验研究.结果表明:滑模变结构控制方案较PD控制策略具有更好的动、静态特性以及对参数变化和外界干扰的鲁棒性,实现超低速下的大摩擦力矩补偿. 展开更多
关键词 摩擦补偿 滑模变结构控制 中空液压电机 轨迹跟踪
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防抱制动系统基于最佳滑移率的滑模变结构控制方法 被引量:16
6
作者 刘国福 张玘 +1 位作者 王跃科 郑伟峰 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期70-74,共5页
建立了防抱制动系统的非线性、时变数学模型,实现了滑模变结构控制方法在防抱制动系统中的应用,提出了两种由递推最小二乘算法来计算最佳滑移率的估计方法:一种基于附着系数—滑移率曲线的数学模型,一种基于该曲线的形状。仿真结果表明... 建立了防抱制动系统的非线性、时变数学模型,实现了滑模变结构控制方法在防抱制动系统中的应用,提出了两种由递推最小二乘算法来计算最佳滑移率的估计方法:一种基于附着系数—滑移率曲线的数学模型,一种基于该曲线的形状。仿真结果表明了基于最佳滑移率的滑模变结构控制方案在车辆防抱制动系统中的可行性和有效性。 展开更多
关键词 最佳滑移率 防抱制动系统 滑模变结构控制 递推最小二乘算法
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独立驱动电动汽车稳定性的滑模变结构控制 被引量:37
7
作者 林程 彭春雷 曹万科 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期132-138,共7页
为充分利用双电机独立驱动电动汽车两侧电机独立可控这个特点来提高车辆稳定性,在研究汽车动力学与稳定性特点的基础上,利用MATLAB/Simulink建立了包括任意路径下的单点预瞄驾驶员模型和"魔术公式"轮胎模型在内的8自由度的&qu... 为充分利用双电机独立驱动电动汽车两侧电机独立可控这个特点来提高车辆稳定性,在研究汽车动力学与稳定性特点的基础上,利用MATLAB/Simulink建立了包括任意路径下的单点预瞄驾驶员模型和"魔术公式"轮胎模型在内的8自由度的"人-车"闭环动力学仿真平台。运用滑模变结构控制原理,分别设计了以两侧电机为执行机构,以横摆角速度、质心侧偏角和横摆角速度与质心侧偏角联合为控制变量的3种等速趋近滑模变结构控制器,在仿真平台进行了稳定性控制的仿真。结果表明,3种控制器均可有效提高汽车极端工况下的操纵稳定性,其中,又以横摆角速度与质心侧偏角为联合控制变量的控制器效果最好。 展开更多
关键词 独立驱动电动车 稳定性控制 驾驶员模型 滑模变结构控制器
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三相电压型PWM整流器滑模变结构直接功率控制 被引量:15
8
作者 汪万伟 尹华杰 管霖 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期83-87,106,共6页
研究了一种基于滑模变结构控制理论的三相脉宽调制(PWM)整流器直接功率控制方案,利用滑模变结构控制系统鲁棒性和动态性能较好、参数整定简单的优点,解决了传统的基于PI算法的直接功率控制系统抗扰性能差、对PI控制参数较敏感、网侧电... 研究了一种基于滑模变结构控制理论的三相脉宽调制(PWM)整流器直接功率控制方案,利用滑模变结构控制系统鲁棒性和动态性能较好、参数整定简单的优点,解决了传统的基于PI算法的直接功率控制系统抗扰性能差、对PI控制参数较敏感、网侧电流总谐波含量较大的缺点.在Matlab/Simulink环境中建立仿真模型,对滑模控制和PI控制两种方案进行仿真比较,结果表明滑模控制方案明显优于PI控制方案. 展开更多
关键词 PWM整流器 PI控制器 直接功率控制 滑模变结构 仿真
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CCM Buck变换器的精确反馈线性化滑模变结构控制 被引量:11
9
作者 乐江源 谢运祥 +1 位作者 冀玉丕 张志 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期130-135,160,共7页
利用非线性系统的微分几何理论,在CCM Buck变换器仿射非线性模型的基础上,推导出了对应的非线性坐标变换矩阵和状态反馈表达式,得到了Buck变换器的精确反馈线性化模型。在此模型的基础上,选取线性切换函数和指数趋近律,设计了滑模变结... 利用非线性系统的微分几何理论,在CCM Buck变换器仿射非线性模型的基础上,推导出了对应的非线性坐标变换矩阵和状态反馈表达式,得到了Buck变换器的精确反馈线性化模型。在此模型的基础上,选取线性切换函数和指数趋近律,设计了滑模变结构控制器.对比研究表明,所提出的精确反馈线性化滑模变结构控制策略具有良好的动态响应调节和稳态误差调节特性,表现出更强的鲁棒性. 展开更多
关键词 DC-DC换器 滑模变结构控制 非线性控制 精确反馈线性化化
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带落角约束的滑模变结构制导律研究 被引量:14
10
作者 张亚松 任宏光 +1 位作者 吴震 吴彤薇 《电光与控制》 北大核心 2012年第1期66-68,共3页
针对某些制导武器命中目标时的落角指标要求,设计了带落角约束的制导律。基于变结构理论和Lyapunov稳定性理论推导了一种末端带落角约束的滑模变结构制导律,并证明了其稳定性;然后,将该制导律和优化的姿态角约束比例导引律进行了数字仿... 针对某些制导武器命中目标时的落角指标要求,设计了带落角约束的制导律。基于变结构理论和Lyapunov稳定性理论推导了一种末端带落角约束的滑模变结构制导律,并证明了其稳定性;然后,将该制导律和优化的姿态角约束比例导引律进行了数字仿真比较。结果表明,在攻击地面固定目标时,带落角约束的滑模变结构制导律在保证命中目标的同时满足期望的落角,验证了其制导效果。 展开更多
关键词 制导武器 落角约束 滑模变结构 制导律
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永磁同步电机分数阶与滑模变结构复合控制研究 被引量:10
11
作者 续丹 雒焕强 +1 位作者 房念兴 曹秉刚 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期132-136,共5页
针对永磁同步电机矢量控制系统的速度环,通过引入分数阶微积分及滑模变结构控制理论,设计了一种分数阶与滑模变结构复合控制器.该复合控制器通过一个可变的加权因子α将分数阶PIλDμ与滑模变结构控制有效、协调地组合起来,从而达到了... 针对永磁同步电机矢量控制系统的速度环,通过引入分数阶微积分及滑模变结构控制理论,设计了一种分数阶与滑模变结构复合控制器.该复合控制器通过一个可变的加权因子α将分数阶PIλDμ与滑模变结构控制有效、协调地组合起来,从而达到了既克服滑模变结构在滑动平面原点附近产生高频颤动的缺点,又拓宽了相对于传统比例-积分-微分(PID)控制器的调节范围,使得永磁同步电机控制系统的鲁棒性、快速性、稳定性和抗干扰能力得以提高,对于采用多种复合交叉控制方法来改善电动机控制系统具有参考意义. 展开更多
关键词 永磁同步电机 分数阶微积分 滑模变结构 复合控制
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基于多目标优化的模糊滑模变结构控制及应用 被引量:8
12
作者 杨勇 文丹 +1 位作者 罗安 覃爱娜 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1149-1154,共6页
结合滑模变结构控制和模糊逻辑技术,提出一种基于多目标优化的模糊滑模变结构控制。以滑模开关函数及其变化量作为模糊调节器的输入量,滑模面边界层的宽度作为输出量,设计一个二维模糊边界层宽度调节器;以稳态误差和切换频率构造多目标... 结合滑模变结构控制和模糊逻辑技术,提出一种基于多目标优化的模糊滑模变结构控制。以滑模开关函数及其变化量作为模糊调节器的输入量,滑模面边界层的宽度作为输出量,设计一个二维模糊边界层宽度调节器;以稳态误差和切换频率构造多目标优化函数,运用多目标优化算法对滑模变结构控制器参数进行优化。应用于液压位置系统控制的仿真结果表明,所提出的控制方法能缓解滑模变结构控制高稳态精度与平滑抖振之间的矛盾,提高液压位置滑模变结构控制系统的综合性能。 展开更多
关键词 模糊滑模变结构控制 边界层调节 多目标优化 抖振削弱 稳态精度 液压位置系统
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数字式座舱压力调节系统的模糊滑模变结构控制 被引量:8
13
作者 朱磊 付永领 +1 位作者 赵竞全 彭朝琴 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期545-550,共6页
针对座舱压力调节系统的非线性和参数时变特性,提出了模糊滑模变结构控制方法.模糊滑模变结构控制算法保持了模糊控制器不依赖系统模型的优点,对参数变化和外界干扰等不确定性因素具有较强的鲁棒性,同时能柔化控制信号,减轻或者避免了... 针对座舱压力调节系统的非线性和参数时变特性,提出了模糊滑模变结构控制方法.模糊滑模变结构控制算法保持了模糊控制器不依赖系统模型的优点,对参数变化和外界干扰等不确定性因素具有较强的鲁棒性,同时能柔化控制信号,减轻或者避免了一般滑模控制的抖动现象.研究表明,模糊滑模变结构控制器与经典PID控制相比,具有超调量小、稳态误差小、响应速度快、扰动抑制能力强等优点,试验结果证明了该方法对座舱压力调节系统控制的有效性. 展开更多
关键词 座舱压力调节系统 模糊滑模变结构控制 非线性
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基于滑模变结构的IPMC跟踪控制系统设计 被引量:7
14
作者 王瑷珲 张强 +1 位作者 王东云 刘萍 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2014年第6期104-107,共4页
为了使IPMC人工肌肉在仿生机器人中得到更好的应用,其期望的位置必须能够精确地控制.针对IPMC表现出的强非线性以及模型不确定性,首先采用滑模变结构对其进行控制,实现了在不确定因素下的系统鲁棒稳定,然后采用PI外环控制器对其进行跟踪... 为了使IPMC人工肌肉在仿生机器人中得到更好的应用,其期望的位置必须能够精确地控制.针对IPMC表现出的强非线性以及模型不确定性,首先采用滑模变结构对其进行控制,实现了在不确定因素下的系统鲁棒稳定,然后采用PI外环控制器对其进行跟踪,最后将神经网络应用到PI外环跟踪控制器的设计中.仿真结果表明,该系统不仅能够实现含有不确定性的IPMC人工肌肉精确位置跟踪,而且能在模型不确定性以及外部因素干扰下依旧保持稳定,鲁棒性能好. 展开更多
关键词 IPMC 不确定性 滑模变结构 神经网络 非线性位置控制 鲁棒稳定
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DC/DC开关变换器滑模变结构控制的新方案 被引量:13
15
作者 伍言真 丘水生 陈艳峰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期62-64,共3页
本文在滑模等价控制的基础上 ,考虑实际控制中的非理想切换条件 ,提出了一种适合PWM型DC/DC开关变换器的滑模变结构控制算法简单的新方案 .该控制算法依开关工作周期 ,动态地对滑模误差进行修正 ,从而动态地补偿控制量的大小 ,将有利于... 本文在滑模等价控制的基础上 ,考虑实际控制中的非理想切换条件 ,提出了一种适合PWM型DC/DC开关变换器的滑模变结构控制算法简单的新方案 .该控制算法依开关工作周期 ,动态地对滑模误差进行修正 ,从而动态地补偿控制量的大小 ,将有利于近似地保证系统沿着切换面运动 ,并可以减少系统稳态误差 ,达到削弱乃至消除高频抖动的目的 .以Boost变换器为例的仿真结果表明 ,本文的控制方案可以减少系统超调 ,缩短过渡过程时间 ,改善系统的动态品质 ,并有效地解决滑模控制中的高频抖动问题 . 展开更多
关键词 滑模变结构控制 DC/DC开关换器 脉宽调制
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矢量控制系统的积分型滑模变结构电流控制 被引量:7
16
作者 杨文强 蔡旭 姜建国 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1265-1268,共4页
提出一种用于交流感应电动机矢量控制系统的带积分作用的滑模变结构电流控制方法.该方法具有在动态和稳态时对电动机参数变化的完全鲁棒性,而且积分作用可以显著减小电流控制的稳态误差.与预测电流控制的实验结果比较,证实了所提出方法... 提出一种用于交流感应电动机矢量控制系统的带积分作用的滑模变结构电流控制方法.该方法具有在动态和稳态时对电动机参数变化的完全鲁棒性,而且积分作用可以显著减小电流控制的稳态误差.与预测电流控制的实验结果比较,证实了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 异步电动机 矢量控制 滑模变结构控制 鲁棒性
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基于PID趋近律的航空发动机滑模变结构控制 被引量:5
17
作者 何秀然 谢寿生 +1 位作者 邹仕军 孙冬 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2009年第3期15-20,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 航空发动机 滑模变结构控制 趋近律 PID控制 PXI总线
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滑模变结构法实现旋转圆盘混沌振动的控制 被引量:6
18
作者 陈帝伊 申滔 马孝义 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期248-252,共5页
为了消除旋转圆盘横向混沌振动,克服其对整个系统及工作状况的不利影响,对旋转圆盘横向振动的四维非线性方程进行了复杂动力学特征分析,包括相轨迹图、Lyapunov指数和庞加莱映射图。利用比例积分滑模变结构法,将旋转圆盘从其横向混沌振... 为了消除旋转圆盘横向混沌振动,克服其对整个系统及工作状况的不利影响,对旋转圆盘横向振动的四维非线性方程进行了复杂动力学特征分析,包括相轨迹图、Lyapunov指数和庞加莱映射图。利用比例积分滑模变结构法,将旋转圆盘从其横向混沌振动的混沌轨道先后控制到任意固定点和周期轨道,并用MATLAB模拟验证其有效性。重点讨论了滑模变结构方法的增益系数对抖振问题、受控系统的过渡过程的时间、峰值和控制器的过渡时间、峰值和稳定后的状态及其上下界的影响。结果为比例积分滑模变结构法的应用和相关机械系统混沌态的有效控制提供了理论依据。 展开更多
关键词 旋转圆盘 混沌 奇怪吸引子 比例积分滑模变结构 固定点 周期轨道
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汽车发动机转速的滑模变结构控制 被引量:4
19
作者 葛召炎 肖雁鸿 +1 位作者 孟志强 彭永进 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期467-470,486,共5页
采用滑模变结构控制的方法进行汽车发动机转速控制。仿真结果表明利用变结构的滑动模态控制方法能克服PID控制算法的不足 。
关键词 汽车 发动机 滑模变结构控制 转速控制
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基于滑模变结构的导弹制导律设计 被引量:15
20
作者 陈昌旭 李洋 +1 位作者 祁琪 孙胜 《兵器装备工程学报》 CAS 2016年第12期56-59,共4页
为了实现导弹的精确打击,增强导弹的机动性,提出基于滑模变结构的导弹制导律。在设计趋近律时考虑到弹目距离的变化,使得系统状态轨迹快速且收敛到滑模面,并通过饱和函数替代符号函数抑制状态轨迹在达到滑模面时的抖动。仿真结果表明,... 为了实现导弹的精确打击,增强导弹的机动性,提出基于滑模变结构的导弹制导律。在设计趋近律时考虑到弹目距离的变化,使得系统状态轨迹快速且收敛到滑模面,并通过饱和函数替代符号函数抑制状态轨迹在达到滑模面时的抖动。仿真结果表明,滑模变结构方法相比于经典的比例导引方法,更能发挥导弹机动性并改善弹道,使导弹运动更加平滑。 展开更多
关键词 非线性系统 滑模变结构控制 制导与控制
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