模糊自学习滑模变结构控制的研究及在直线AC伺服系统中的应用(英文) 被引量：6

1

作者 孙宜标 郭庆鼎 刘洋 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期833-837,共5页

滑模变结构控制 (SMSVC)是一种特殊的非线性控制策略 ,它对参数变化 ,负载扰动以及系统的不确定性有强的鲁棒性 .然而 ,系统的控制精度和稳定性受到由滑模开关控制所引起的抖振的影响 .在本文给出的方法中 ,抖振可以通过在传统的滑模控... 滑模变结构控制 (SMSVC)是一种特殊的非线性控制策略 ,它对参数变化 ,负载扰动以及系统的不确定性有强的鲁棒性 .然而 ,系统的控制精度和稳定性受到由滑模开关控制所引起的抖振的影响 .在本文给出的方法中 ,抖振可以通过在传统的滑模控制中引入模糊自学习加以有效的抑制 ,而对SMVSC的强鲁棒性不产生影响 . 展开更多

关键词 滑模变结构控制 模糊自学习 直线伺服系统 非线性控制策略

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虚拟轴机床基于CMAC滑模变结构控制的实验研究

2

作者 史晓娟 李曼 《组合机床与自动化加工技术》 2008年第7期48-50,54,共4页

文章针对虚拟轴机床的双摆角铣头位置伺服系统,将小脑模型关节控制器(CMAC)与滑模变结构控制相结合,设计了基于小脑模型关节控制器(CMAC)的神经元离散滑模控制算法并进行了实验研究。实验结果表明,采用这种控制策略不仅极大地降低了常... 文章针对虚拟轴机床的双摆角铣头位置伺服系统,将小脑模型关节控制器(CMAC)与滑模变结构控制相结合,设计了基于小脑模型关节控制器(CMAC)的神经元离散滑模控制算法并进行了实验研究。实验结果表明,采用这种控制策略不仅极大地降低了常规滑模变结构控制中的抖振现象,且具有良好的动、静态性能及较强的鲁棒性,实现了虚拟轴机床双摆角铣头快速、准确的位置伺服控制。 展开更多

关键词 虚拟轴机床 位置伺服系统 CMAC(小脑模型关节控制器) 神经元离散滑模变结构 抖振

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直流电机位置伺服系统新型控制策略研究 被引量：3

3

作者 邵雪卷 康鹏飞 +1 位作者 张井冈 陈志梅 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第9期1537-1543,共7页

针对伺服系统控制器参数设计的复杂性和系统抗干扰性低的问题,设计了内模PID速度控制器和基于指数趋近律的滑模变结构位置控制器,并通过李雅普诺夫理论对系统的稳定性进行分析。速度控制器采用内模PID控制,只调节滤波器参数λ,避免了因... 针对伺服系统控制器参数设计的复杂性和系统抗干扰性低的问题,设计了内模PID速度控制器和基于指数趋近律的滑模变结构位置控制器,并通过李雅普诺夫理论对系统的稳定性进行分析。速度控制器采用内模PID控制,只调节滤波器参数λ,避免了因调参困难而影响伺服系统的控制精度;位置控制器采用滑模控制方式,对参数变化以及外界影响等因素具有强鲁棒性。仿真和实验结果表明,所提控制系统能够满足对直流伺服电机位置控制的快速性和准确性要求。 展开更多

关键词 直流电机 位置伺服系统 内模PID控制 滑模变结构控制

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基于推力观测器的直线式交流伺服系统滑模变结构控制 被引量：35

4

作者 孙宜标 郭庆鼎 石丽梅 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第2期1-5,共5页

针对直线式直接驱动交流伺服系统，提出了一种新型滑模变结构控制方案。通过负载推力观测器的设计和扰动的前馈补偿，有效地削弱了变结构控制产生的抖振。在系统滑模设计中，采用积分补偿法进一步削弱系统的抖振。仿真和实验结果表明，... 针对直线式直接驱动交流伺服系统，提出了一种新型滑模变结构控制方案。通过负载推力观测器的设计和扰动的前馈补偿，有效地削弱了变结构控制产生的抖振。在系统滑模设计中，采用积分补偿法进一步削弱系统的抖振。仿真和实验结果表明，该方案不但克服了直线式永磁同步机推力波动对系统性能的影响，而且对系统参数变化和负载扰动具有很强的鲁棒性。 展开更多

关键词 滑模控制 直线电动机 交流伺服系统 推力观测器

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基于模糊自学习的交流直线伺服系统滑模变结构控制 被引量：26

5

作者 孙宜标 郭庆鼎 孙艳娜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期52-56,共5页

针对直接驱动直线式交流伺服系统，提出了一种基于模糊自学习的滑模变结构控制方案。在常规的滑模控制中引入模糊自学习方法，在不影响滑模控制系统完全鲁棒性的情况下，有效地削弱滑模切换控制所产生的抖振。仿真结果表明该方案对系统... 针对直接驱动直线式交流伺服系统，提出了一种基于模糊自学习的滑模变结构控制方案。在常规的滑模控制中引入模糊自学习方法，在不影响滑模控制系统完全鲁棒性的情况下，有效地削弱滑模切换控制所产生的抖振。仿真结果表明该方案对系统参数变化和负载扰动具有很强的鲁棒性，抖振得到了明显的抑制。系统具有良好的动、静态性能。 展开更多

关键词 交流直线伺服系统 滑模变结构控制 模糊控制 自学习

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交流伺服系统的滑模变结构加速度控制法研究 被引量：8

6

作者 郭庆鼎 王成元 +1 位作者 王丽梅 于冬梅 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第2期34-37,共4页

本文提出了一种交流永磁同步电机伺服系统的变结构加速度控制法。通过对变结构系统进行加速度控制，可以大大削弱变结构控制产生的抖动，提高运行的平稳性和定位精度，减少能耗。理论分析和实验结果表明，本方法解决了变结构控制在原点... 本文提出了一种交流永磁同步电机伺服系统的变结构加速度控制法。通过对变结构系统进行加速度控制，可以大大削弱变结构控制产生的抖动，提高运行的平稳性和定位精度，减少能耗。理论分析和实验结果表明，本方法解决了变结构控制在原点附近和恒速运行区段中的抖动问题，而且结构简单，按照精度要求可方便地调节控制参数。 展开更多

关键词 交流伺服系统 滑模控制 永磁式电机

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轧机液压伺服位置系统多模型切换滑模变结构控制 被引量：17

7

作者 方一鸣 王志杰 +1 位作者 解云鹏 焦晓红 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期91-96,103,共7页

针对轧机液压伺服系统随工况变化而引起的弹性负载刚度系数发生跳变的问题,建立了轧机液压伺服位置系统在不同工况下的非线性多模型集。通过选择系统共同的稳定滑模面,设计了各子模型对应的自适应滑模变结构控制器,并应用Lyapunov稳定... 针对轧机液压伺服系统随工况变化而引起的弹性负载刚度系数发生跳变的问题,建立了轧机液压伺服位置系统在不同工况下的非线性多模型集。通过选择系统共同的稳定滑模面,设计了各子模型对应的自适应滑模变结构控制器,并应用Lyapunov稳定性理论证明了整个系统可从任意初始状态趋向于系统的共同滑模面,进而保证了整个变结构切换控制系统的渐近稳定性。为有效削弱系统参数跳变的不良影响,采用模型最佳匹配性能指标作为各子模型切换控制的依据,实现了各子模型控制器之间的切换。仿真研究结果表明:所设计的多模型切换自适应滑模变结构控制器能够保证轧机液压伺服系统具有良好的动静态性能,对系统参数跳变具有良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 共同滑模面 轧机液压伺服系统 多模型切换 滑模变结构控制

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拖拉机定速巡航系统纵向加速度跟踪控制 被引量：15

8

作者 王卓 刘知祥 +1 位作者 白晓平 高雷 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期21-28,共8页

拖拉机定速巡航系统通过对拖拉机加速度的精确控制实现定速巡航功能,由于纵向动力学系统的非线性、道路坡度、拖拉机悬挂农机具导致的整车质量变动及风阻等外部干扰因素的存在,使得控制系统鲁棒性成为控制器设计的重点。本文基于模块化... 拖拉机定速巡航系统通过对拖拉机加速度的精确控制实现定速巡航功能,由于纵向动力学系统的非线性、道路坡度、拖拉机悬挂农机具导致的整车质量变动及风阻等外部干扰因素的存在,使得控制系统鲁棒性成为控制器设计的重点。本文基于模块化机理建模及实验数据的方法,建立了拖拉机纵向动力学模型,并在Simulink上建立了该模型,与实车平台进行对比,验证了该模型符合需求。针对拖拉机纵向动力传动系统非线性特点,采用逆模型方法线性化拖拉机纵向动力学模型,基于线性化模型,获取下层控制对象各工作点及各工况下频率响应特性数据,通过频率响应实验和最小二乘法辨识下层对象系统的传递函数。根据传递函数和纵向加速度响应的非线性特性,设计了滑模变结构控制器,仿真结果表明,与传统的PID控制相比,该控制器有效改善了系统对非线性特性及外界干扰的鲁棒性能。 展开更多

关键词 拖拉机 定速巡航系统 纵向动力学模型 逆模型方法 加速度 滑模变结构控制器

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超前支架速度、压力稳定切换控制策略研究 被引量：10

9

作者 栾丽君 赵慧萌 +1 位作者 谢苗 刘治翔 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期747-753,共7页

考虑到综掘巷道液压迈步式超前支架的工作原理,以及超前支架在支撑过程的实际工作特点,以提高支护效率、减小超前支架在支撑过程对顶板扰动影响为控制目标,研究一种超前支架速度、压力复合控制方法。该种控制方法采用伺服电机直驱定量... 考虑到综掘巷道液压迈步式超前支架的工作原理,以及超前支架在支撑过程的实际工作特点,以提高支护效率、减小超前支架在支撑过程对顶板扰动影响为控制目标,研究一种超前支架速度、压力复合控制方法。该种控制方法采用伺服电机直驱定量泵代替传统电液比例阀进行速度、压力控制,使用模糊滑模变结构算法作为其控制策略。理论分析与实验结果表明,相比传统速度、压力控制方法,研究的控制方法能够减小从速度控制到压力控制时,超前支架对巷道顶板的冲击,提高支护效率,为综掘巷道液压迈步式超前支架装备的研发及控制策略的研究提供理论依据。 展开更多

关键词 超前支架 速度压力复合控制 模糊控制 滑模变结构 伺服驱动

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基于神经元补偿的直线伺服系统全程滑模控制 被引量：4

10

作者 孙宜标 郭庆鼎 孙一丹 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2002年第6期473-476,共4页

针对直接驱动的交流永磁直线伺服系统 ,提出一种基于神经元补偿控制的全程滑模变结构控制策略 .该控制策略是使控制系统从开始就处于所设计的滑动模态上并将其保持 ,解决了以往变结构控制系统中能达阶段的鲁棒性问题 .通过神经元控制的... 针对直接驱动的交流永磁直线伺服系统 ,提出一种基于神经元补偿控制的全程滑模变结构控制策略 .该控制策略是使控制系统从开始就处于所设计的滑动模态上并将其保持 ,解决了以往变结构控制系统中能达阶段的鲁棒性问题 .通过神经元控制的补偿作用 ,削弱了滑模控制引起的抖振 .仿真实验结果表明 ,该策略对系统参数变化和负载扰动等不确定因素具有很强的鲁棒性 。 展开更多

关键词 神经元补偿 直线伺服系统 全程滑模控制 人工神经元 变结构控制

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高精度光电伺服稳定平台积分滑模变结构控制 被引量：9

11

作者 周阳 王磊 周涛 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期12-15,29,共5页

针对高精度光电伺服稳定平台的低速问题分析中,由于摩擦力矩等非线性干扰的存在,容易产生滞滑爬行现象,严重影响平台的低速性能。本文采用积分滑模变结构控制,提出并设计了新型的趋近律规则。系统实际运行结果证明,本文所设计的控制器... 针对高精度光电伺服稳定平台的低速问题分析中,由于摩擦力矩等非线性干扰的存在,容易产生滞滑爬行现象,严重影响平台的低速性能。本文采用积分滑模变结构控制,提出并设计了新型的趋近律规则。系统实际运行结果证明,本文所设计的控制器能很好地解决较大范围运动时的系统稳定问题,并能消除非线性摩擦所引起的低速"爬行"现象,改善系统的动态品质和静态特性。 展开更多

关键词 非线性干扰 光电伺服系统 稳定平台 滑模控制 变结构控制

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变结构控制方法在热轧卷取机踏步控制系统中的应用 被引量：4

12

作者 姜万录 董彩云 +1 位作者 陈东宁 王海军 《机床与液压》 北大核心 2008年第1期120-123,共4页

以往热轧卷取机在卷取开始时,由于带钢头部搭头部位与助卷辊发生冲撞,产生过大的冲击。笔者参考实际现场卷取工艺,研制了电液踏步控制系统,以实现助卷辊对台阶的自动回避。针对实验室建造的热轧卷取机踏步控制半物理实验模型,设计了一... 以往热轧卷取机在卷取开始时,由于带钢头部搭头部位与助卷辊发生冲撞,产生过大的冲击。笔者参考实际现场卷取工艺,研制了电液踏步控制系统,以实现助卷辊对台阶的自动回避。针对实验室建造的热轧卷取机踏步控制半物理实验模型,设计了一种滑模变结构控制器,通过设计切换函数以保证系统具有良好的动态特性。仿真结果表明:变结构控制能够有效地克服系统变参数的影响,可以取得较高的伺服跟踪效果,使系统具有较强的鲁棒性和良好的动态性能。 展开更多

关键词 液压伺服系统 变结构控制 鲁棒性 切换函数 滑动模态

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网络直流伺服电机滑模预测控制 被引量：3

13

作者 尹洋 夏立 宋立忠 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期65-69,共5页

利用滑模变结构控制方法对存在丢包情况下的网络直流伺服电机控制系统的鲁棒性问题进行了研究。对于控制器和执行器之间网络存在数据丢包的情况,设计了基于滑模预测控制律的网络丢包补偿模型,包括滑模预测控制产生器和丢包预测补偿器2... 利用滑模变结构控制方法对存在丢包情况下的网络直流伺服电机控制系统的鲁棒性问题进行了研究。对于控制器和执行器之间网络存在数据丢包的情况,设计了基于滑模预测控制律的网络丢包补偿模型,包括滑模预测控制产生器和丢包预测补偿器2个部分。研究了相应的动态补偿策略,使在每一时刻系统选取的实际控制量都是执行器端所提供的最新控制信号或最优滑模预测控制信号,使网络丢包对系统性能的影响降到最小。在一定丢包率的网络控制环境下,分别对标称及参数不确定的直流伺服电机进行了仿真分析,其结果表明了所提算法的合理性和有效性。 展开更多

关键词 网络控制系统 滑模变结构 预测控制 数据包补偿 直流电机 伺服电机

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模糊神经滑模控制在交流伺服系统中的应用 被引量：2

14

作者 张昌凡 王耀南 李孟秋 《电机与控制学报》 EI CSCD 1999年第4期249-251,共3页

针对滑模控制器中要求估算不确定参数的变化范围以及系统抖动的问题，提出了一种模糊神经滑模控制器的方案，该系统仿真结果显示其具有较强的鲁棒性。

关键词 模糊神经网络 交流伺服系统 滑模控制器

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单框架控制力矩陀螺伺服系统的模糊自适应变结构控制 被引量：2

15

作者 刘向东 刘承 余创 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期802-804,共3页

研究单框架控制力矩陀螺系统的外框架结构.系统的永磁同步伺服电机采用正弦波驱动;电流环采用电压空间矢量脉宽调制方法驱动逆变器;位置环采用模糊自适应滑模变结构控制,通过引入切换控制增益的模糊自适应调节方法来提高系统的鲁棒性和... 研究单框架控制力矩陀螺系统的外框架结构.系统的永磁同步伺服电机采用正弦波驱动;电流环采用电压空间矢量脉宽调制方法驱动逆变器;位置环采用模糊自适应滑模变结构控制,通过引入切换控制增益的模糊自适应调节方法来提高系统的鲁棒性和抗扰能力.在Matlab下对系统进行仿真,结果表明,采用模糊自适应变结构控制方法设计的伺服系统有较高的动态和稳态精度;抗扰性能得到加强;消除了滑模变结构控制器的抖振现象. 展开更多

关键词 力矩陀螺 伺服系统 模糊自适应 滑模变结构控制

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导弹电液伺服机构的自适应模糊滑模跟踪控制 被引量：7

16

作者 刘云峰 缪栋 《电光与控制》 北大核心 2007年第1期76-80,共5页

针对导弹电液伺服机构的跟踪控制问题,提出了一种自适应模糊滑模的设计方案。使用具有参数在线调节的自适应模糊控制,逼近滑模控制中的等效控制部分,并确定非线性控制项以保证系统的稳定性。根据滑模控制原理给出四条模糊规则,以平滑不... 针对导弹电液伺服机构的跟踪控制问题,提出了一种自适应模糊滑模的设计方案。使用具有参数在线调节的自适应模糊控制,逼近滑模控制中的等效控制部分,并确定非线性控制项以保证系统的稳定性。根据滑模控制原理给出四条模糊规则,以平滑不连续控制,达到削弱抖振的目的。仿真结果表明了该方案的有效性。 展开更多

关键词 导弹电液伺服机构 滑模变结构控制 自适应模糊控制

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电流型交流功率放大器离散衰减变速趋近律控制 被引量：3

17

作者 许飞 马皓 何湘宁 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期75-80,共6页

交流功率放大器具有输出稳定、精度高以及动态响应快等特点,而且它输出电流的幅值和频率范围较宽,同时能够在基波上叠加多次谐波。为了实现上述性能,文中采用了一种新颖的基于衰减变速趋近律的离散滑模变结构控制策略,既保留了离散变速... 交流功率放大器具有输出稳定、精度高以及动态响应快等特点,而且它输出电流的幅值和频率范围较宽,同时能够在基波上叠加多次谐波。为了实现上述性能,文中采用了一种新颖的基于衰减变速趋近律的离散滑模变结构控制策略,既保留了离散变速趋近率的优点,又加快了系统的渐近稳定速度,同时大大减小了系统的抖动。本文给出了电流型交流功率放大器的工作原理,对离散滑模超平面方程进行数学建模分析。文中分析设计了离散滑模切换区和滑模超平面系数的选取范围,以保证该离散滑模变结构控制策略满足滑模条件和收敛条件,以及使系统能够渐近稳定于原点。最后实验结果验证了上述分析和设计的正确性。 展开更多

关键词 交流功率放大器 离散滑模变结构控制 衰减变速趋近律 电流源逆变器

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一种新的电液伺服系统神经网络自适应控制 被引量：5

18

作者 杨勇 黄文梅 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1998年第5期55-59,共5页

提出一种基于直接模型参考的神经网络与滑模变结构控制相结合的神经网络自适应控制方法并对电液伺服系统进行控制．仿真结果表明用该控制方法的控制系统能实现较高精度控制，且具有较强的鲁棒性和自适应能力，具有应用价值．

关键词 电液伺服系统 神经网络 自适应控制

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基于滑模变结构控制的带材纠偏电液伺服系统仿真研究 被引量：5

19

作者 罗瑜 陈靖 +1 位作者 罗艳蕾 王伟 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第5期279-282,共4页

为满足带材纠偏电液伺服控制系统对纠偏精度、稳定性和准确性的要求,提出一种通过滑模变结构控制的电液伺服系统。该系统采用滑模变结构控制方法将带材稳定于指定位置,并运用指数趋近率消除抖振带来的影响。研究以文中提出的带材纠偏电... 为满足带材纠偏电液伺服控制系统对纠偏精度、稳定性和准确性的要求,提出一种通过滑模变结构控制的电液伺服系统。该系统采用滑模变结构控制方法将带材稳定于指定位置,并运用指数趋近率消除抖振带来的影响。研究以文中提出的带材纠偏电液伺服系统为对象,通过AMESim和MATLAB联合仿真的方式,对比了滑模变结构控制与PID控制的效果。研究结果表明:基于滑模变结构的控制方法相比于传统的PID有更好的动态响应特性,最后得出的跟随曲线抖振更小,跟随误差更小,更能满足纠偏系统的控制要求,该控制方法可为需要高精准性、高稳定性的电液伺服系统设计提供理论支持和参考。 展开更多

关键词 带材纠偏 电液伺服 滑模变结构控制 联合仿真

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交流位置伺服系统反演滑模并行复合控制 被引量：4

20

作者 霍龙 乐贵高 胡健 《机床与液压》 北大核心 2012年第11期85-87,共3页

针对交流位置伺服系统负载力矩和转动惯量变化大、干扰力矩强的特点,提出一种反演滑模并行复合控制策略,设计了基于位置环滑模变结构控制器和反演控制器的并行复合控制结构,滑模控制抑制了参数摄动和负载扰动,反演控制渐近跟踪被控对象... 针对交流位置伺服系统负载力矩和转动惯量变化大、干扰力矩强的特点,提出一种反演滑模并行复合控制策略,设计了基于位置环滑模变结构控制器和反演控制器的并行复合控制结构,滑模控制抑制了参数摄动和负载扰动,反演控制渐近跟踪被控对象的参考位置信号和消除滑模控制的抖振。仿真结果表明:所设计的并行复合控制器能够保证系统的静、动态性能。 展开更多

关键词 反演控制 滑模变结构控制 交流伺服系统 并行复合控制

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