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不确定非完整动力学系统的自适应模糊滑模控制器 被引量:5
1
作者 王声远 霍伟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期427-431,共5页
为研究不确定非完整动力学系统的收敛性,根据速度跟踪原理,对其提出一种新的自适应模糊滑模控制器。该控制器在存在的参数不确定性与外界干扰的情况下,能使系统的广义坐标与广义速度收敛到预先给定的界内。仿真算例验证了所提出方法的... 为研究不确定非完整动力学系统的收敛性,根据速度跟踪原理,对其提出一种新的自适应模糊滑模控制器。该控制器在存在的参数不确定性与外界干扰的情况下,能使系统的广义坐标与广义速度收敛到预先给定的界内。仿真算例验证了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 不确定非完整动力学系统 自适应模糊滑模控制器 速度跟踪 自适应控制
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分散自适应模糊滑模控制器的设计与分析 被引量:5
2
作者 张天平 武玉强 冯纯伯 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期145-148,共4页
研究了一类具有函数控制增益的耦合大系统的分散自适应模糊控制问题 ,提出了能够利用专家的语言信息和数字信息的分散自适应模糊滑模控制器的设计方案 .通过理论分析 ,证明了分散自适应模糊控制系统是全局稳定的 。
关键词 耦合系统 模糊控制 滑模控制 自适应控制
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基于GA的非线性电机自适应模糊滑模控制器设计 被引量:5
3
作者 郁明 丛爽 徐娟 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期3141-3145,共5页
提出一种基于GA的自适应模糊积分型滑模控制策略,并将其用于具有非线性动态摩擦力的单轴运动控制系统中。控制器由自适应模糊控制项和补偿控制项组成,自适应模糊控制项用来逼近理想滑模控制律,补偿控制项用来补偿逼近偏差,利用李亚普诺... 提出一种基于GA的自适应模糊积分型滑模控制策略,并将其用于具有非线性动态摩擦力的单轴运动控制系统中。控制器由自适应模糊控制项和补偿控制项组成,自适应模糊控制项用来逼近理想滑模控制律,补偿控制项用来补偿逼近偏差,利用李亚普诺夫稳定性理论推导出模糊规则和补偿控制项中逼近偏差边界在线自适应律,采用遗传算法优化自适应律中参数。仿真和实验结果表明了该控制策略的有效性。 展开更多
关键词 非线性动态摩擦力 自适应模糊系统 滑模控制 遗传算法
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机器人操作器的自适应模糊滑模控制器设计 被引量:4
4
作者 孙炜伟 武玉强 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期397-402,共6页
针对机器人动力学系统提出了一种基于模糊逻辑的自适应模糊滑模控制方案.根据滑模控制原理并利用模糊系统的逼近能力设计控制器,基于李雅谱诺夫方法设计自适应律,证明了闭环模糊控制系统的稳定性和跟踪误差的收敛性.控制结构简单,不需... 针对机器人动力学系统提出了一种基于模糊逻辑的自适应模糊滑模控制方案.根据滑模控制原理并利用模糊系统的逼近能力设计控制器,基于李雅谱诺夫方法设计自适应律,证明了闭环模糊控制系统的稳定性和跟踪误差的收敛性.控制结构简单,不需要复杂的运算.该设计方案柔化了控制信号,减轻了一般滑模控制的抖振现象.仿真结果表明了所提控制策略的有效性. 展开更多
关键词 滑模控制 模糊系统 自适应模糊滑模控制 机器人操作器
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自适应模糊滑模控制器的设计与分析 被引量:10
5
作者 张天平 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期370-374,共5页
研究一类非线性系统的自适应模糊控制问题,根据滑模控制原理并利用Ⅱ型模糊系统的逼近能力,提出了一种自适应模糊滑模控制器的设计方案.通过理论分析,证明了闭环模糊控制系统是全局稳定的。
关键词 非线性系统 模糊控制 滑模控制 自适应控制器
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分散自适应模糊滑模控制器与车辆跟随控制 被引量:2
6
作者 黄益绍 周德群 《系统工程学报》 CSCD 北大核心 2009年第6期641-646,共6页
针对一类不确定非线性大系统提出了一种新的组合型自适应分散模糊滑模控制算法.借助模糊逻辑系统与滑模方法设计的控制器加权组合了间接与直接自适应两种模糊控制器,可以同时融合被控对象知识与控制知识两种模糊信息来提高自适应效果.... 针对一类不确定非线性大系统提出了一种新的组合型自适应分散模糊滑模控制算法.借助模糊逻辑系统与滑模方法设计的控制器加权组合了间接与直接自适应两种模糊控制器,可以同时融合被控对象知识与控制知识两种模糊信息来提高自适应效果.在一类大系统框架下基于统一的格式提出了间接与直接自适应模糊控制设计方案,并进一步消除了现有各种相关控制算法的缺陷.闭环大系统被证明是一致渐近稳定的.该算法应用于自动公路系统车辆的跟随控制,仿真结果表明提出的组合型自适应模糊控制系统比通常间接或直接自适应模糊控制系统具有更好的跟踪性能. 展开更多
关键词 非线性大系统 组合自适应模糊控制器 模糊逻辑系统 分散控制 滑模控制 自动公路系统
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一类非线性系统自适应模糊滑模控制器的设计 被引量:2
7
作者 年漪蓓 高国琴 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2005年第3期261-265,共5页
为了保证一类不确定非线性系统的稳定性,自适应模糊控制提出了附加监督控制的方法.在此基础上,结合滑模控制原理,提出了一种Ⅱ型间接自适应模糊滑模控制方法,该方法取消了监督控制,用滑模控制器增加了逼近误差的自适应补偿,理论分析证... 为了保证一类不确定非线性系统的稳定性,自适应模糊控制提出了附加监督控制的方法.在此基础上,结合滑模控制原理,提出了一种Ⅱ型间接自适应模糊滑模控制方法,该方法取消了监督控制,用滑模控制器增加了逼近误差的自适应补偿,理论分析证明控制系统全局稳定且跟踪误差收敛到零.然后将这种控制器应用到过程控制的典型对象液位控制中,仿真结果表明了该控制器的有效性和可行性. 展开更多
关键词 非线性系统 模糊控制 自适应控制 滑模控制 稳定性
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汽车电子节气门自适应模糊滑模控制器 被引量:4
8
作者 任继愈 童亮 +1 位作者 党瑾希 许永红 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2020年第5期104-110,共7页
为了实现汽车电子节气门开度的精确和快速控制,设计了一种基于积分滑模面的模糊滑模控制器。针对节气门强非线性特性,建立了电子节气门系统的数学模型。将切换函数作为输入,利用模糊系统的万能逼近特性,实现对理想控制律的逼近,并基于Ly... 为了实现汽车电子节气门开度的精确和快速控制,设计了一种基于积分滑模面的模糊滑模控制器。针对节气门强非线性特性,建立了电子节气门系统的数学模型。将切换函数作为输入,利用模糊系统的万能逼近特性,实现对理想控制律的逼近,并基于Lyapunov方法设计自适应律对控制器参数进行实时调节。同时,针对电子节气门阀片角速度无法直接测量设计了扩张状态观测器,实现了节气门开度变化的准确估计。利用dSPACE搭建了电子节气门系统快速控制原型实验平台,仿真和实验结果均表明所设计的控制器对节气门期望开度的跟踪精确,具有较快的响应速度,并有效地削弱了抖振现象,提高了系统的动态性能。 展开更多
关键词 电子节气门 自适应模糊控制 滑模控制 dSPACE快速控制原型
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基于终端滑模控制和模糊系统的高速列车轨迹跟踪自适应控制器
9
作者 郭佑星 冯晓云 +2 位作者 张启璇 孙鹏飞 王青元 《铁道学报》 北大核心 2025年第4期33-40,共8页
研究存在模型不确定和外界干扰的高速列车轨迹跟踪控制问题。考虑建模精度与控制成本,建立单坐标系下的列车多体动力学模型。基于终端滑模控制和模型参考自适应控制,设计控制方法实现高速列车速度和位置跟踪控制,并严格证明了控制方法... 研究存在模型不确定和外界干扰的高速列车轨迹跟踪控制问题。考虑建模精度与控制成本,建立单坐标系下的列车多体动力学模型。基于终端滑模控制和模型参考自适应控制,设计控制方法实现高速列车速度和位置跟踪控制,并严格证明了控制方法的稳定性。提出基于控制误差和速度等级的通用模糊规则,调整控制器不连续项系数,在不影响控制效果的同时抑制控制系统的抖振现象。对所提AFTSMC进行两个数值试验,并与相同条件下采用MRAC、PID及普通ATSMC进行对比试验。通过仿真结果分析,证明所提AFTSMC的轨迹跟踪性能和平稳控制效果。 展开更多
关键词 高速列车 轨迹跟踪控制 终端滑模控制 自适应控制 模糊系统 多体动力学系统
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基于模糊补偿的磁浮列车悬浮系统非奇异终端滑模控制
10
作者 孙友刚 张丹丹 +1 位作者 吉文 徐俊起 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第4期803-811,共9页
针对电磁悬浮(EMS)型磁浮列车在实际运行时,因系统参数时变、侧风气动升力以及载客量变化等因素,致使高精度悬浮动态性能下降的问题,提出一种自适应模糊非奇异终端滑模控制(FNTSC)方法.首先,建立考虑系统不确定性与外部干扰的单电磁铁... 针对电磁悬浮(EMS)型磁浮列车在实际运行时,因系统参数时变、侧风气动升力以及载客量变化等因素,致使高精度悬浮动态性能下降的问题,提出一种自适应模糊非奇异终端滑模控制(FNTSC)方法.首先,建立考虑系统不确定性与外部干扰的单电磁铁悬浮系统动力学模型;其次,采用模糊逻辑系统对悬浮系统中的未知非线性函数进行在线逼近与动态补偿;然后,针对传统滑模控制(SMC)中的奇异性问题和颤振现象,设计非奇异终端滑模控制器,并在不进行任何线性化处理的前提下,基于Lyapunov稳定性理论证明跟踪误差的有限时间收敛性;最后,将PID、SMC、模糊PID控制方法与FNTSC方法进行仿真对比,并进一步开展PID和FNTSC方法的实验对比,验证所提方法的有效性和鲁棒性.研究结果表明:在随机外部干扰和轨道不平顺情况下,FNTSC方法具有更小的稳态误差和更优的跟踪性能;相较于PID控制方法,静态悬浮的均方根误差降低15.7%,对幅值为2 mm的正弦波不平顺轨迹,其跟踪误差可限定在0.05 mm以内. 展开更多
关键词 磁浮交通 悬浮系统 模糊控制 非奇异终端滑模控制 鲁棒性 自适应控制
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基于模糊变增益的直线磁力驱动系统超螺旋滑模控制
11
作者 孙凤 代雪飞 +5 位作者 赵川 王鑫 裴文哲 金俊杰 徐方超 周冉 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第4期1003-1012,共10页
针对直线磁力驱动系统的位置跟踪精度易受外部扰动等不确定因素影响以及滑模控制中的抖振问题,提出一种基于模糊变增益的超螺旋滑模控制策略.首先,介绍直线磁力驱动系统的工作原理,建立含扰动的直线磁力驱动系统数学模型;其次,使用超螺... 针对直线磁力驱动系统的位置跟踪精度易受外部扰动等不确定因素影响以及滑模控制中的抖振问题,提出一种基于模糊变增益的超螺旋滑模控制策略.首先,介绍直线磁力驱动系统的工作原理,建立含扰动的直线磁力驱动系统数学模型;其次,使用超螺旋滑模算法设计速度控制器,实现系统精确、快速的收敛,并通过Lyapunov函数证明系统稳定性,进一步地,使用模糊算法对超螺旋滑模增益进行自适应调节;最后,对所提复合控制方法进行实验验证.结果表明:基于模糊变增益的超螺旋滑模控制位置跟踪精度高,响应速度快;相对于超螺旋滑模控制,阶跃位置跟踪响应时间缩短28%,稳态误差从3μm减小到1μm,并且没有抖振现象;正弦位置跟踪相位差减小13%,位置跟踪精度提升14%;方波位置跟踪有更好的动态性能;施加扰动后,系统到达稳态时间减小13%,受到负载之后的延迟时间减小80%,抗扰性能大幅提升. 展开更多
关键词 直线磁力驱动系统 超螺旋滑模控制 模糊控制 自适应增益 高精度位置跟踪
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基于变指幂趋近律和高增益观测器的四旋翼模糊滑模控制
12
作者 杨舒博 毛剑琳 +1 位作者 向凤红 徐峰 《应用力学学报》 北大核心 2025年第2期313-322,共10页
针对四旋翼飞行器在未知干扰下跟踪慢、精度低以及模型耦合性强的问题,提出了一种基于变指数幂次趋近律和高增益观测器的模糊滑模控制策略。首先,设计了一种自适应变指数幂次趋近律,通过趋近律中幂次趋近项和指数趋近项的相互作用,使系... 针对四旋翼飞行器在未知干扰下跟踪慢、精度低以及模型耦合性强的问题,提出了一种基于变指数幂次趋近律和高增益观测器的模糊滑模控制策略。首先,设计了一种自适应变指数幂次趋近律,通过趋近律中幂次趋近项和指数趋近项的相互作用,使系统得到较快的趋近时间降低稳态误差;其次,在位置子系统中,采用高增益观测器实现状态估计以抑制耦合;最后,将变论域思想引入自适应模糊控制,在切换控制项设计了一个带有伸缩因子的模糊逼近系数来补偿高增益观测器带来的影响。仿真结果表明,该控制策略能有效削弱抖振,具有较好的动态性能和控制精度;即使在复杂外部干扰的情况下,四旋翼飞行器依然能够迅速按要求进行轨迹跟踪。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 滑模控制 变指数幂次趋近律 高增益观测器 自适应模糊控制 变论域
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基于自适应滑模干扰观测器四旋翼无人机姿态控制研究
13
作者 姜琛 李涛 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第8期28-34,共7页
在四旋翼无人机执行任务过程中,对姿态的稳定性、跟踪的精度要求极高。然而,风扰以及其他外部干扰会严重降低其系统的性能。为了快速估计干扰,提出一种自适应滑模干扰观测器(ASMDO)的方法,设计了基于干扰补偿的非奇异终端滑模控制器(NTS... 在四旋翼无人机执行任务过程中,对姿态的稳定性、跟踪的精度要求极高。然而,风扰以及其他外部干扰会严重降低其系统的性能。为了快速估计干扰,提出一种自适应滑模干扰观测器(ASMDO)的方法,设计了基于干扰补偿的非奇异终端滑模控制器(NTSMC)实现对四旋翼无人机精确、快速地轨迹跟踪。证明了在干扰导数界未知的情况下ASMDO的估计误差以及轨迹跟踪误差均可以在有限时间内稳定。最后通过软件在环仿真(SITL)和硬件在环仿真(HITL),验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 自适应滑模干扰观测器 非奇异终端滑模控制器 有限时间
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基于模糊自适应RBF的机械臂积分滑模控制方法 被引量:2
14
作者 冯嘉庆 张蕾 田冬雨 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1099-1110,共12页
针对机械臂动力学模型参数具有不确定性,系统控制精度和收敛速度受到关节摩擦和外部干扰影响的问题,提出一种基于机械臂动力学模型的复合控制策略。结合改进型双幂次趋近律和积分滑模设计滑模控制项,加快跟踪误差的收敛速度;通过3组RBF... 针对机械臂动力学模型参数具有不确定性,系统控制精度和收敛速度受到关节摩擦和外部干扰影响的问题,提出一种基于机械臂动力学模型的复合控制策略。结合改进型双幂次趋近律和积分滑模设计滑模控制项,加快跟踪误差的收敛速度;通过3组RBF神经网络分别逼近动力学模型的不确定参数,引入自适应机制对权值进行在线的自适应整定,并采用前述设计的滑模控制项补偿RBF神经网络的逼近误差;利用模糊控制器对关节摩擦和外部干扰进行补偿。仿真结果表明,与基于分块RBF神经网络逼近滑模控制算法相比,所提出的复合控制策略使机械臂关节角速度响应时间缩减39.4%,最大稳态误差缩减76.8%,平均稳态误差缩减62.7%,机械臂关节空间轨迹跟踪的控制精度和响应速度得到显著提高。 展开更多
关键词 机械臂 轨迹跟踪 自适应RBF神经网络 模糊补偿 积分滑模
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汽车半主动座椅悬架自适应模糊神经滑模控制 被引量:2
15
作者 贾继良 赵清海 +1 位作者 杨景周 陈满 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第4期28-35,共8页
针对含有人体模型的5自由度座椅悬架系统,设计一种基于自适应模糊神经网络(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System,ANFIS)的滑模控制器(ANFIS-SMC)。首先,设计一种时变滑模面,通过调整其斜率使系统状态点快速到达滑模面,从而提升系统... 针对含有人体模型的5自由度座椅悬架系统,设计一种基于自适应模糊神经网络(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System,ANFIS)的滑模控制器(ANFIS-SMC)。首先,设计一种时变滑模面,通过调整其斜率使系统状态点快速到达滑模面,从而提升系统控制速度;其次,通过ANFIS对切换增益在线调节,用切换项消除干扰,实现控制器在复杂多源干扰下精确控制;最后,仿真验证采用双曲正切函数代替切换项中的符号函数,使得输出更连续,有效降低抖振。仿真结果表明:该控制器能有效提高系统的跟踪性能和响应速度,对不确定性干扰具有较好的鲁棒性,带有该控制器的座椅悬架乘坐舒适性明显改善。 展开更多
关键词 半主动座椅悬架 滑模控制 自适应模糊神经网络 鲁棒性
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基于模糊终端滑模控制器的路径跟踪横向控制策略 被引量:1
16
作者 葛程 李伟东 +2 位作者 黄振柱 何精武 马草原 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期376-383,共8页
为了解决智能车辆采用传统滑模控制器(SMC)时跟踪精度较差和稳定性欠佳的问题,提出了一种基于模糊终端滑模控制器(FTSMC)的路径跟踪横向控制策略.首先,建立了车辆二自由度动力学模型和路径跟踪误差模型,并采用改进的指数趋近律设计了终... 为了解决智能车辆采用传统滑模控制器(SMC)时跟踪精度较差和稳定性欠佳的问题,提出了一种基于模糊终端滑模控制器(FTSMC)的路径跟踪横向控制策略.首先,建立了车辆二自由度动力学模型和路径跟踪误差模型,并采用改进的指数趋近律设计了终端滑模控制器(TSMC).其次,为解决SMC抖振问题,通过模糊逻辑在线优化指数趋近律中的边界层,并基于Lyapunov稳定性理论证明了控制系统的稳定性.最后,建立了Matlab/Simulink和Carsim联合仿真模型,验证了所提控制策略的有效性.结果表明,在低、高车速两种工况下,FTSMC的横向位移偏差最大值分别降低了14.4%和23.3%,横摆角偏差最大值分别降低了11.0%和18.9%,抖振现象得到了显著的抑制. 展开更多
关键词 智能车辆 路径跟踪 模糊终端滑模控制器 指数趋近律 LYAPUNOV稳定性理论
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基于模糊神经网络滑模控制器的一类非线性系统自适应控制 被引量:18
17
作者 达飞鹏 宋文忠 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期78-83,共6页
虽然滑模控制具有控制简单和对不确定性与扰动不灵敏等优点,但是控制信号中的颤动是其应用中需解决的主要问题。该文首先针对一类非线性系统提出了一个新型控制器—模糊神经网络滑模控制器。新控制器不仅能消除颤动,而且比一般滑模控制... 虽然滑模控制具有控制简单和对不确定性与扰动不灵敏等优点,但是控制信号中的颤动是其应用中需解决的主要问题。该文首先针对一类非线性系统提出了一个新型控制器—模糊神经网络滑模控制器。新控制器不仅能消除颤动,而且比一般滑模控制器具有更强的鲁棒性。然而它与一般滑模控制器相比有较大的跟踪误差。为了解决这个问题,提出了结合滑模控制器和模糊神经网络滑模控制器的自适应控制方法。这种自适应控制方案可以减小跟踪误差,增强系统的鲁棒性和消除控制信号中的颤动。仿真结果说明了控制方案的有效性。 展开更多
关键词 模糊神经网络 滑模控制器 非线性系统 自适应控制
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基于模糊神经网络滑模控制器的一类非线性系统自适应控制 被引量:3
18
作者 达飞鹏 宋文忠 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第11期117-119,共3页
:本文研究了一类不确定性非线性系统的自适应控制.在模糊神经网络滑模控制器(FuzzyNeuralNetworksSlidingModeController)的基础上提出了一种设计方法,将FNNSMC与带死区的滑模控制器(SlidingModeControllerwithDeadZone)有机结合,通过... :本文研究了一类不确定性非线性系统的自适应控制.在模糊神经网络滑模控制器(FuzzyNeuralNetworksSlidingModeController)的基础上提出了一种设计方法,将FNNSMC与带死区的滑模控制器(SlidingModeControllerwithDeadZone)有机结合,通过平滑切换实现自适应控制.这种方法使系统不仅有好的鲁棒性而且能有效地消除高频颤动.同时由于实施了自适应控制策略,使得系统有很好的跟踪性能. 展开更多
关键词 非线性系统 模糊神经网络 滑模控制 直接自适应控制
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基于自适应滑模控制的火箭炮运动控制器设计
19
作者 廖叶敏 尹海斌 +3 位作者 肖郭城 张建新 张伟 刑秀敏 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期240-247,共8页
火箭炮系统因结构复杂、传动系统存在间隙、摩擦力难以准确计算,同时在炮弹发射过程中会产生系统质量和质心变化等问题,很难建立精确的火箭炮动力学模型来设计运动控制器。因此,基于模型的传统控制算法不易获得良好的控制效果。针对这... 火箭炮系统因结构复杂、传动系统存在间隙、摩擦力难以准确计算,同时在炮弹发射过程中会产生系统质量和质心变化等问题,很难建立精确的火箭炮动力学模型来设计运动控制器。因此,基于模型的传统控制算法不易获得良好的控制效果。针对这一问题,提出了一种基于模糊控制的自适应滑模控制方法,与传统滑模控制方法对比分析,该方法在系统存在50 N·m固定值干扰和20%的不确定量共同作用的情况下,最大稳态误差为-2.38×10^(-3) rad。结果可知,模糊自适应滑模控制方法提高了控制系统的鲁棒性,使系统具有更高的自适应能力和抗干扰能力,仿真结果验证了该控制方法的可行性。 展开更多
关键词 火箭炮 滑模控制 模糊控制 自适应控制 轨迹跟踪
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基于磁悬浮小车系统的自适应模糊滑模-PID混合控制方案 被引量:8
20
作者 刘合祥 胡敏强 +1 位作者 余海涛 余莉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期93-100,共8页
首先利用小车悬浮动能及拉格朗日方程建立了其数学模型。针对磁悬浮小车非线性、时变性的控制问题,提出了一种变论域自适应模糊滑模-PID混合控制策略。由模糊伸缩因子和滑模条件出发,根据李雅普诺夫稳定条件,导出该控制策略的自适应律;... 首先利用小车悬浮动能及拉格朗日方程建立了其数学模型。针对磁悬浮小车非线性、时变性的控制问题,提出了一种变论域自适应模糊滑模-PID混合控制策略。由模糊伸缩因子和滑模条件出发,根据李雅普诺夫稳定条件,导出该控制策略的自适应律;为了消除滑模抖振现象以及使模糊滑模控制与PID控制平滑过渡,特设计了监督控制器。最后进行了仿真和试验分析,结果证明了控制策略的有效性。 展开更多
关键词 磁悬浮 自适应模糊滑模控制器 数学模型 自适应 监督控制器
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