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基于双环自适应滑模的移动机器人轨迹跟踪控制 被引量:3
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作者 张鑫 秦东晨 +1 位作者 谢远龙 王书亭 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期13-20,共8页
为了提升移动机器人轨迹跟踪精度,针对传统双环控制内外环协调性差、抗扰性弱的问题,文章提出双环自适应滑模的控制方法。为消除传统滑模控制(sliding mode control, SMC)方法中的趋近阶段,设计新型时变积分终端滑模控制器以保证系统状... 为了提升移动机器人轨迹跟踪精度,针对传统双环控制内外环协调性差、抗扰性弱的问题,文章提出双环自适应滑模的控制方法。为消除传统滑模控制(sliding mode control, SMC)方法中的趋近阶段,设计新型时变积分终端滑模控制器以保证系统状态始终位于滑模面,并通过控制器参数调节实现内环姿态误差和外环位置误差的快速收敛;构建基于势垒函数的增益调控方法,保证在扰动上界未知的情况下有效地抑制状态抖振,提高轨迹跟踪系统的抗干扰能力。对所提方法进行的验证分析结果表明,相较于现有的双环控制方法,该文轨迹跟踪控制方法精度更高、鲁棒性更强。 展开更多
关键词 移动机器人 轨迹跟踪 双环自适应滑模控制(smc) 势垒函数
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不同重力条件下含铰间间隙空间机械臂PD~μ-SMC轨迹跟踪控制 被引量:2
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作者 刘福才 夏威 +2 位作者 秦利 侯甜甜 郭宇 《高技术通讯》 北大核心 2017年第4期342-350,共9页
研究了重力对含铰间间隙空间机械臂的轨迹跟踪控制的影响。针对空间机械臂在安装、调试阶段处于地面重力环境,在应用过程中处于空间微重力环境,重力环境的改变会使得在地面设计、装配、调试好的控制器在空间应用时达不到良好的控制精度... 研究了重力对含铰间间隙空间机械臂的轨迹跟踪控制的影响。针对空间机械臂在安装、调试阶段处于地面重力环境,在应用过程中处于空间微重力环境,重力环境的改变会使得在地面设计、装配、调试好的控制器在空间应用时达不到良好的控制精度和效果的问题,设计了不需被控对象模型的分数阶PD滑模控制器(PDμ-SMC)对含铰间间隙空间机械臂进行控制,并基于李亚普诺夫理论证明了渐近稳定性。仿真结果表明该控制策略能有效地抑制外部干扰,实现含铰间间隙空间机械臂在不同重力环境及存在外部扰动情况下仍然能对期望轨迹进行准确快速跟踪。 展开更多
关键词 空间机械臂 不同重力条件 铰间间隙 分数阶 滑模控制器(smc)
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柔性串联机械臂的模糊自适应滑模控制系统设计 被引量:1
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作者 王爱国 王其东 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第5期601-605,659,共6页
针对柔性串联机械臂传统控制方式的轨迹跟踪精度存在误差较大的缺陷,文章提出了一种结合柔性串联机械臂弹性动力学方程和模糊自适应滑模控制(sliding mode control,SMC)的控制方法。采用运动弹性动力学(kineto-elastic-dynamics,KED)法... 针对柔性串联机械臂传统控制方式的轨迹跟踪精度存在误差较大的缺陷,文章提出了一种结合柔性串联机械臂弹性动力学方程和模糊自适应滑模控制(sliding mode control,SMC)的控制方法。采用运动弹性动力学(kineto-elastic-dynamics,KED)法,结合系统的约束方程,建立了机械臂的弹性动力学方程,为系统提供控制对象模型;将模糊自适应算法与SMC控制器相结合,设计出一种新型SMC控制器,并运用Lyapunov函数验证该新型SMC控制器的稳定性;基于S-Function函数,建立机械臂的Matlab/Simulink仿真框图,对机械臂进行仿真分析。结果表明,模糊自适应SMC控制器具有轨迹跟踪精度高和稳态误差小的特点,验证了新型SMC控制器的有效性。 展开更多
关键词 柔性串联机械臂 弹性动力学方程 模糊自适应 滑模控制(smc) SIMULINK仿真
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带LCL滤波的单相逆变器滑模控制 被引量:11
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作者 揭飞 陈国定 +3 位作者 钟引帆 周凯 李俊 宋迪 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1032-1038,共7页
针对带LCL滤波器的并网逆变器的不稳定性,提出一种基于逆变器侧电流反馈滑模控制策略,间接控制并网电流,以避免系统谐振。将并网电流参考值看成和电网电压成比例,推导出逆变器侧参考电流,解决间接控制并网电流相位滞后问题。理论推导滑... 针对带LCL滤波器的并网逆变器的不稳定性,提出一种基于逆变器侧电流反馈滑模控制策略,间接控制并网电流,以避免系统谐振。将并网电流参考值看成和电网电压成比例,推导出逆变器侧参考电流,解决间接控制并网电流相位滞后问题。理论推导滑模变结构控制律在并网逆变器应用的存在性和系统稳定性,所提控制策略无需增加额外的传感器。应用电压基波信号估计,以减轻电网高次谐波对系统控制的影响。仿真实验证明提出的控制策略可实现逆变器并网电流与电网电压同频同相,提高了系统的鲁棒性。 展开更多
关键词 并网逆变器 LCL滤波器 滑模控制(smc) 基波信号估计
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自主学习干扰观测器驱动的重复使用运载器再入段滑模控制 被引量:6
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作者 陈佳晔 穆荣军 +2 位作者 白瑜亮 张新 崔乃刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期694-702,共9页
针对重复使用运载器(RLV)再入段的姿态控制问题,设计一种具有自主学习干扰观测器(SLDO)的滑模控制器。基于奇异摄动理论及时标分离原则,将RLV的姿态动力学方程划分为外环和内环子系统。根据RLV再入段模型不确定性和外部干扰均随时间变... 针对重复使用运载器(RLV)再入段的姿态控制问题,设计一种具有自主学习干扰观测器(SLDO)的滑模控制器。基于奇异摄动理论及时标分离原则,将RLV的姿态动力学方程划分为外环和内环子系统。根据RLV再入段模型不确定性和外部干扰均随时间变化、不可忽略且无法预知边界等特点,结合2型模糊神经结构、误差反馈学习架构以及滑模控制(SMC)理论,提出一种新型在线自主学习干扰观测器。设计基于SLDO驱动的多元超螺旋滑模控制器,完成对再入段姿态的跟踪。最后,针对6自由度RLV模型进行了仿真分析,仿真结果证明了控制方法的有效性以及鲁棒性。 展开更多
关键词 重复使用运载器(RLV) 自主学习干扰观测器(SLDO) 滑模控制(smc) 再入段姿态跟踪
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基于反演滑模控制的区分服务网络拥塞控制算法 被引量:2
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作者 张楠楠 井元伟 +1 位作者 张嗣瀛 杨木易 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期305-308,共4页
针对区分服务网络的两种典型业务类型(奖赏业务和确保业务)分别进行分析和控制,应用非线性流体流理论建立区分服务网络模型,设计推导出一种新的自适应滑模控制器.先将非线性流体流模型转化为参数严格反馈的形式,然后应用反演控制理论完... 针对区分服务网络的两种典型业务类型(奖赏业务和确保业务)分别进行分析和控制,应用非线性流体流理论建立区分服务网络模型,设计推导出一种新的自适应滑模控制器.先将非线性流体流模型转化为参数严格反馈的形式,然后应用反演控制理论完成控制器的设计.通过该方法设计的自适应反演滑模控制器,能够抑制系统的未知动态和不确定性扰动,使缓冲器队列长度的调节达到理想效果.在理想滑动模态下系统渐近稳定,仿真结果进一步验证了该控制器的有效性. 展开更多
关键词 区分服务网络 滑模控制(smc) 主动队列管理 反演设计 网络拥塞控制
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电动静液作动器的新型变阻尼级联滑模控制 被引量:7
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作者 王明康 付永领 +1 位作者 赵江澳 杨荣荣 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1612-1618,共7页
为改善电动静液作动器(EHA)的动态性能,提出了一种基于新型准自适应变阻尼滑模控制(DV-SMC)和PID控制的级联控制(CC)算法。所提算法将高阶EHA分为液压和机械2个低阶系统,分别对2个低阶系统采用了DV-SMC和双环PID控制策略。DV-SMC方法能... 为改善电动静液作动器(EHA)的动态性能,提出了一种基于新型准自适应变阻尼滑模控制(DV-SMC)和PID控制的级联控制(CC)算法。所提算法将高阶EHA分为液压和机械2个低阶系统,分别对2个低阶系统采用了DV-SMC和双环PID控制策略。DV-SMC方法能够自适应调整滑模面阻尼。在起始阶段采用欠阻尼、末段自适应调节为过阻尼,从而在保证EHA快速性的同时也能够完全抑制超调现象。通过仿真验证了所提算法的有效性,并讨论给出了DV-SMC滑模面最优参数。 展开更多
关键词 滑模控制(smc) 准自适应 变阻尼 电动静液作动器(EHA) 级联控制(CC)
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滑模变结构控制对象研究
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作者 李建青 《信息技术》 2011年第12期66-70,共5页
从滑模变结构的控制领域着手,分析了不同控制对象的状态方程,通过数字仿真对比了滑模变结构和PID对不同阶数、不同时间常数对象在快速性、参数整定及搞干扰上不同的特性表现。在此基础上,总结了滑模变结构控制不同对象的优劣。由此,提... 从滑模变结构的控制领域着手,分析了不同控制对象的状态方程,通过数字仿真对比了滑模变结构和PID对不同阶数、不同时间常数对象在快速性、参数整定及搞干扰上不同的特性表现。在此基础上,总结了滑模变结构控制不同对象的优劣。由此,提出了滑模变结构控制的最佳适用性。 展开更多
关键词 滑模 滑模变结构控制(smc) 控制对象研究
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Delta算子框架下混沌系统的鲁棒滑模同步控制 被引量:1
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作者 李惠 郑柏超 吴跃文 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2022年第7期37-42,68,共7页
针对DoS(Denial of Service)攻击和网络故障下的非线性耦合混沌系统,提出了一种Delta算子框架下鲁棒滑模同步控制方法。首先,对于连续时间和离散时间的非线性耦合混沌系统,依据Delta算子理论,建立Delta算子框架下的统一模型;其次,对提出... 针对DoS(Denial of Service)攻击和网络故障下的非线性耦合混沌系统,提出了一种Delta算子框架下鲁棒滑模同步控制方法。首先,对于连续时间和离散时间的非线性耦合混沌系统,依据Delta算子理论,建立Delta算子框架下的统一模型;其次,对提出的Delta算子混沌同步误差系统设计线性滑模面,并利用线性矩阵不等式(LMI)方法给出滑模面存在的充分条件;再次,对上述同步误差系统设计滑模控制器,使之能够在有限时间内快速到达滑模面,实现非线性耦合混沌系统的渐近同步;最后,仿真算例结果表明在所设计的控制器下,同步误差趋于零,实现渐近同步,说明了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 混沌系统 滑模控制(smc) DELTA算子系统 线性矩阵不等式(LMI)
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三维攻击角度约束部分制导控制一体化设计 被引量:15
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作者 赖超 王卫红 +2 位作者 周本春 周星合 林大鹏 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期937-947,共11页
针对侧滑转弯(STT)导弹带有攻击角度约束的机动目标拦截问题,提出一种基于自适应终端滑模动态面控制的三维部分制导控制一体化(PIGC)设计方法。首先,建立了针对机动目标拦截的侧滑转弯导弹三维部分制导控制一体化设计模型,且不需要导弹... 针对侧滑转弯(STT)导弹带有攻击角度约束的机动目标拦截问题,提出一种基于自适应终端滑模动态面控制的三维部分制导控制一体化(PIGC)设计方法。首先,建立了针对机动目标拦截的侧滑转弯导弹三维部分制导控制一体化设计模型,且不需要导弹速度微分体轴系分量信息。然后,使用终端滑模控制理论构建误差向量与虚拟控制量,达成精确拦截与攻击角度约束的控制目的;引入有限时间非线性收敛扩张状态观测器(ESO)来在线估计系统不确定性;设计自适应算子与自适应更新律对观测器的估计误差进行补偿,以提高方法的鲁棒性。最后,三维空间拦截仿真校验了方法在提高拦截精度与增强角度约束收敛性能的有效性。 展开更多
关键词 部分制导控制一体化(PIGC) 攻击角度约束 动态面控制(DSC) 滑模控制(smc) 扩张状态观测器(ESO) 自适应控制
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基于MPC导引律的AUV路径跟踪和避障控制 被引量:3
11
作者 姚绪梁 王晓伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1053-1062,共10页
针对欠驱动自主水下航行器(AUV)的三维直线路径跟踪和避障控制,基于级联控制策略设计了运动学和动力学控制器。首先,在设计运动学控制器时考虑了纵倾和艏摇角速度存在的约束,应用模型预测控制(MPC)设计了最优导引律。然后,考虑了推进器... 针对欠驱动自主水下航行器(AUV)的三维直线路径跟踪和避障控制,基于级联控制策略设计了运动学和动力学控制器。首先,在设计运动学控制器时考虑了纵倾和艏摇角速度存在的约束,应用模型预测控制(MPC)设计了最优导引律。然后,考虑了推进器转速和舵角的饱和,应用滑模控制(SMC)技术设计了动力学控制器,从而保证了系统的鲁棒性。最后,通过仿真实验与基于视线法(LOS)导引律的传统控制方法进行了对比。仿真结果表明:所提方法不仅可以改善欠驱动AUV对三维直线路径的跟踪效果,而且可以有效减少舵角的饱和现象。 展开更多
关键词 自主水下航行器(AUV) 路径跟踪 避障 模型预测控制(MPC) 滑模控制(smc)
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电控液压可变气门驱动系统鲁棒控制器的设计(英文) 被引量:1
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作者 黄超 黄岩军 +1 位作者 张健 Amir KHAJEPOUR 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2016年第1期100-107,共8页
液压油粘度的变化会对液压可变气门系统(VVA)性能产生重要影响,为提高内燃机的性能,应根据发动机的运行工况调整最佳的气门正时及升程。该文建立了全可变气门机构的AMESim仿真模型,分析了液压油粘度对气门升程的影响。基于能量守恒定律... 液压油粘度的变化会对液压可变气门系统(VVA)性能产生重要影响,为提高内燃机的性能,应根据发动机的运行工况调整最佳的气门正时及升程。该文建立了全可变气门机构的AMESim仿真模型,分析了液压油粘度对气门升程的影响。基于能量守恒定律建立了系统平均模型,利用Matlab/Simulink设计了滑模控制器。仿真结果表明:所设计的滑模控制器通过调节液压泵的转速,调节气门升程,使气门工作精度提高了9.3%左右。因此,该控制器降低了液压油粘度变化带来的扰动影响。 展开更多
关键词 内燃机(ICE) 可变气门机构(VVA) 液压油粘度 平均模型 滑模控制(smc)
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空间四星绳系闭合系统自旋平衡构型保持控制 被引量:1
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作者 叶国宇 龚德仁 +1 位作者 蔡慧敏 段登平 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1421-1427,共7页
针对空间四星绳系闭合系统自旋平衡构型的不稳定特性,建立四星绳系闭合系统动力学模型并设计构型保持控制器,使系统始终处于稳定自旋状态.提出以Golay-3分布的空间四星绳系闭合系统,分析该系统的动力学特性,利用拉格朗日方程推导动力学... 针对空间四星绳系闭合系统自旋平衡构型的不稳定特性,建立四星绳系闭合系统动力学模型并设计构型保持控制器,使系统始终处于稳定自旋状态.提出以Golay-3分布的空间四星绳系闭合系统,分析该系统的动力学特性,利用拉格朗日方程推导动力学模型的数学形式.根据动力学方程得出自旋平衡构型,分析表明,系统自旋时在系绳拉力作用下构型平面内的运动具有稳定性,构型平面指向会发散.推导构型平面指向的非线性调节器方程,考虑到研究对象受外界干扰的不确定性,为了增强系统的鲁棒性,设计基于符号函数和基于饱和函数的滑模变结构控制器.仿真表明,两种控制器都具有较强的鲁棒性,可以保持四星闭合系统自旋构型,采用基于饱和函数的软变结构策略可以明显地减少控制系统抖振. 展开更多
关键词 四星绳系闭合系统 动力学模型 自旋平衡构型 稳定性分析 滑模变结构控制(smc)
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