基于改进趋近律的IPMSM滑模NDOB调速控制 被引量：2

1

作者 谷爱昱 庞城洁 乐敏 《控制工程》 北大核心 2025年第1期92-100,共9页

内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)调速系统中的传统滑模控制存在抖振严重、响应速度慢和抗扰能力差等问题。为了增强IPMSM调速系统的控制性能,提出了一种基于改进双幂次趋近律与非线性扰动观测器... 内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)调速系统中的传统滑模控制存在抖振严重、响应速度慢和抗扰能力差等问题。为了增强IPMSM调速系统的控制性能,提出了一种基于改进双幂次趋近律与非线性扰动观测器(nonlinear disturbance observer,NDOB)的滑模控制方法。改进双幂次趋近律通过在幂次项引入系统状态变量,使趋近律具有变速趋近特性,解决了滑模趋近速度和抖振抑制间的矛盾。为了进一步增强系统的鲁棒性,设计了NDOB,该观测器不仅可以对扰动进行补偿,还可以通过减小趋近律增益系数进一步抑制系统抖振。仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 改进双幂次趋近律 非线性扰动观测器 滑模控制

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不确定四旋翼飞行器系统的滑模鲁棒控制 被引量：1

2

作者 于涛 苗志鑫 《弹箭与制导学报》 北大核心 2025年第1期34-44,61,共12页

针对不确定四旋翼飞行器系统的控制问题,提出一种基于自适应一阶滑模干扰估计器和二相组合函数趋近律的滑模鲁棒控制策略。将四旋翼飞行器系统分成2个全驱动子系统和2个欠驱动子系统,并采用适当的滑动面设计方法构造各子系统的滑动面。... 针对不确定四旋翼飞行器系统的控制问题,提出一种基于自适应一阶滑模干扰估计器和二相组合函数趋近律的滑模鲁棒控制策略。将四旋翼飞行器系统分成2个全驱动子系统和2个欠驱动子系统,并采用适当的滑动面设计方法构造各子系统的滑动面。采用一种连续的自适应一阶滑模干扰估计器在线逼近各子系统的不确定性因素,并使用一种能够动态适应滑动面变化的二相组合函数趋近律,依次设计全驱动子系统和欠驱动子系统的滑模控制量。从理论上分析了闭环控制系统的稳定性和控制系统滑动面的收敛时间,仿真测试结果验证了所提出的滑模控制策略的鲁棒控制性能和控制器抖动削弱能力。 展开更多

关键词 四旋翼飞行器 滑模鲁棒控制 二相组合函数趋近律 自适应一阶滑模干扰估计器 抖动削弱

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基于对数型障碍Lyapunov函数的俯仰驾驶仪设计

3

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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PMSM的误差修正双幂次趋近率滑模控制研究 被引量：1

4

作者 黎心慰 马家庆 +3 位作者 何志琴 吴钦木 陈昌盛 覃涛 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第12期105-111,共7页

针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)调速系统应用传统滑模控制的过程中存在的超调量高、转矩以及电流脉动大等问题,提出了一种基于误差修正双幂次趋近率(error-corrected double power reaching law,EDPRL)的... 针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)调速系统应用传统滑模控制的过程中存在的超调量高、转矩以及电流脉动大等问题,提出了一种基于误差修正双幂次趋近率(error-corrected double power reaching law,EDPRL)的永磁同步电机控制方法。首先,在双幂次趋近率的基础上引入系统转速的误差的幂函数,通过Lyapunov函数验证其稳定性;其次,对所提出的EDPRL收敛性进行分析,并基于这一新的控制算法设计永磁同步电机滑模速度控制器(sliding mode speed controller,SMSC)。仿真和试验结果表明,与传统滑模速度控制器相比,采用EDPRL方法的永磁同步电机电流谐波幅值占基频比降低了3.18%,启动过程中的超调量减少了10.8%,具有更快的响应速度和较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 抖振 滑模控制器 双幂次趋近率 转速误差

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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

5

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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一种新的趋近律离散滑模控制方法及仿真 被引量：21

6

作者 孙彪 孙秀霞 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2422-2425,2470,共5页

利用幂次函数构造了一种新的趋近律离散滑模控制方法,给出了无抖振的理论分析和稳定性证明。在具有传统滑模控制固有强鲁棒性的同时,该方法可以使切换函数无抖振、无正负交替的快速趋近于零。利用倒立摆模型进行了数值仿真,结果表明,该... 利用幂次函数构造了一种新的趋近律离散滑模控制方法,给出了无抖振的理论分析和稳定性证明。在具有传统滑模控制固有强鲁棒性的同时,该方法可以使切换函数无抖振、无正负交替的快速趋近于零。利用倒立摆模型进行了数值仿真,结果表明,该方法控制器的输出、切换函数的值、被控系统的输出均不存在抖振现象,而且被控系统表现出了良好的动态品质。 展开更多

关键词 幂次函数 离散滑模控制 趋近律 抖振 稳定性

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Buck变换器的幂次函数指数趋近律滑模算法研究 被引量：6

7

作者 李永恒 梁青阳 +1 位作者 孙超 孙哲 《电光与控制》 北大核心 2015年第2期85-88,共4页

在指数趋近律的基础上,设计一种新型的幂次函数指数趋近律。利用幂次函数的智能特性,使轨迹的运动速度与轨迹和滑模面的距离相关联,实现自适应调节,克服了指数趋近律在穿越滑模面时的剧烈切换,抑制了抖振现象。将此幂次函数指数趋近律... 在指数趋近律的基础上,设计一种新型的幂次函数指数趋近律。利用幂次函数的智能特性,使轨迹的运动速度与轨迹和滑模面的距离相关联,实现自适应调节,克服了指数趋近律在穿越滑模面时的剧烈切换,抑制了抖振现象。将此幂次函数指数趋近律应用于Buck变换器,并给出具体的Matlab/Simulink仿真模块,仿真验证了此方法的有效性。 展开更多

关键词 滑模控制 BUCK变换器 幂次函数指数趋近律 抖振

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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

8

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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基于离散变速趋近律的模糊滑模高频开关电源控制 被引量：7

9

作者 焦尚彬 刘晨 +2 位作者 黄伟超 刘丁 梁炎明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第20期108-117,共10页

状态空间平均法建立的小信号模型存在不适用于工作点在较大参数范围内变化的局限性,为了克服该缺点,采用准线性建模方法对移相全桥高频开关电源进行建模。在此基础上,选取了线性切换函数和基于变速趋近律的控制率,设计了一种高频开关电... 状态空间平均法建立的小信号模型存在不适用于工作点在较大参数范围内变化的局限性,为了克服该缺点,采用准线性建模方法对移相全桥高频开关电源进行建模。在此基础上,选取了线性切换函数和基于变速趋近律的控制率,设计了一种高频开关电源模糊滑模变结构控制器。该控制器能够克服传统高频开关电源控制器动态响应特性较慢、对系统条件突变调节效果不理想的不足。仿真结果表明,所设计的模糊滑模变结构控制器与一般滑模变结构控制器相比,具有更好的控制效果、鲁棒性和动态性能,有效降低了抖振。利用所设计的控制器实现了对1.2k W高频开关电源样机的良好控制,进一步证明了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 高频开关电源 准线性建模 切换函数 变速趋近律 模糊滑模变结构控制

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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

10

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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应用于电动汽车复合储能系统的升压型直流变换器控制策略 被引量：3

11

作者 聂金泉 吴华伟 +2 位作者 邝勇 童晓辉 任晔路 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2019年第2期379-385,共7页

升压型直流变换器采用滑模变结构控制策略存在收敛速度较慢、抖振剧烈等导致的动态响应品质差问题。本文提出一种双幂次滑模趋近滞环控制策略,在电流跟踪误差估计值的基础上定义滑模面以实现电流跟踪控制,依据系统的未知扰动和负载变化... 升压型直流变换器采用滑模变结构控制策略存在收敛速度较慢、抖振剧烈等导致的动态响应品质差问题。本文提出一种双幂次滑模趋近滞环控制策略,在电流跟踪误差估计值的基础上定义滑模面以实现电流跟踪控制,依据系统的未知扰动和负载变化建立自适应状态观测器,结合李雅普诺夫函数设计自适应律,并计算自适应占空比。提出一种双幂次趋近律,根据系统不同趋近过程的特点制定参数选择标准,对系统的动态响应品质进行目的性调节,并设计滑模滞环控制器以削弱由符号函数项所引起的抖振。对以上方法进行了仿真验证,结果显示可有效改善系统的动态特性和电流控制鲁棒性。 展开更多

关键词 升压型直流变换器 双幂次趋近律 滑模控制 自适应观测器 滞环控制器

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一种球形滚动机器人纵向运动的控制策略研究 被引量：3

12

作者 于涛 王益博 +1 位作者 孙汉旭 赵伟 《机床与液压》 北大核心 2020年第11期1-6,20,共7页

针对一种球形滚动机器人纵向运动的位置控制问题,提出一种基于有限时间滑模干扰观测器和双幂次组合函数趋近律的解耦滑模控制策略。所提出的控制策略不仅可以保证球形机器人的滚动性能,并且能够保持解耦滑模控制律的连续性。设计有限时... 针对一种球形滚动机器人纵向运动的位置控制问题,提出一种基于有限时间滑模干扰观测器和双幂次组合函数趋近律的解耦滑模控制策略。所提出的控制策略不仅可以保证球形机器人的滚动性能,并且能够保持解耦滑模控制律的连续性。设计有限时间滑模干扰观测器对复合不确定性进行在线估计,并在此基础上得出机器人系统平衡摆角的估计。基于所得平衡摆角的估计,分别定义系统的各级滑模变量。借助所设计的有限时间滑模干扰观测器,基于第二级滑模变量和双幂次组合函数趋近律构造解耦滑模控制律。从理论上证明了所提出的控制策略能够确保各级滑模变量收敛至0,仿真实验结果验证了所提出的控制策略的控制性能和鲁棒性。 展开更多

关键词 球形滚动机器人 纵向运动 解耦滑模控制 有限时间滑模干扰观测器 双幂次组合函数趋近律

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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

13

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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伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统反步滑模控制 被引量：13

14

作者 亢克松 刘乐 +1 位作者 方一鸣 郑会成 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1442-1448,共7页

针对伺服电机通过偏心轴连杆机构驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在减速比加工误差、偏心轴机械零位初始偏差和负载转矩扰动等问题,本文设计了一种基于双幂次趋近律和扩张状态观测器(ESO)的反步滑模控制器.首先,针对偏心轴转角到结晶... 针对伺服电机通过偏心轴连杆机构驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在减速比加工误差、偏心轴机械零位初始偏差和负载转矩扰动等问题,本文设计了一种基于双幂次趋近律和扩张状态观测器(ESO)的反步滑模控制器.首先,针对偏心轴转角到结晶器位移非线性关系逆解的非唯一性,可通过分段函数法建立结晶器位移到偏心轴转角一一对应的映射函数关系;其次,针对不可测的减速比加工误差和负载转矩扰动可采用扩张状态观测器来实时估计,以削弱扰动对系统跟踪性能的影响;最后,采用一种具有二阶滑模特性且有限时间收敛的双幂次趋近律以提高收敛速度和削弱抖振.仿真对比结果表明,本文所设计的控制器能有效实现连铸结晶器位移的渐近跟踪,并对系统扰动具有较强的鲁棒性. 展开更多

关键词 伺服电机驱动 连铸结晶器 振动位移系统 扩张状态测器 反步滑模控制 双幂次趋近律

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基于特征模型的PMSM调速系统离散自适应滑模控制 被引量：3

15

作者 王志宏 王翔 +2 位作者 吴益飞 郭健 陈庆伟 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期637-642,共6页

针对大负载惯量比、负载惯量不确定和负载转矩扰动的永磁同步电机调速系统,提出了一种基于特征模型的离散自适应滑模控制器(DASMC)设计方法。建立了永磁同步电机调速系统的特征模型,利用带遗忘因子的递推最小二乘法在线辨识该特征模型... 针对大负载惯量比、负载惯量不确定和负载转矩扰动的永磁同步电机调速系统,提出了一种基于特征模型的离散自适应滑模控制器(DASMC)设计方法。建立了永磁同步电机调速系统的特征模型,利用带遗忘因子的递推最小二乘法在线辨识该特征模型的时变参数。基于辨识得到的参数设计了一种自适应控制和滑模控制相结合的伺服系统速度控制器,并通过引入一种双幂次趋近律减小了抖振,证明了闭环系统的稳定性。仿真结果表明,该文方法可适应10倍以下的负载惯量变化,并对负载转矩扰动具有较强的鲁棒性,可确保系统具有良好的动态性能和稳态精度。 展开更多

关键词 特征模型 永磁同步电机 调速系统 离散控制 自适应控制 滑模控制 负载惯量比 负载惯量 转矩扰动 双幂次趋近律

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空间可变翼飞行器小翼伸缩自适应滑模控制 被引量：5

16

作者 杨铭超 江驹 +1 位作者 甄子洋 李腾 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1420-1425,共6页

近空间可变翼飞行器具有可伸缩小翼结构,针对小翼伸出和收回状态变化过程中,存在参数摄动,可能造成飞行器状态以及控制量的大范围跳变,影响飞行器的稳定性的问题,本文提出一种快速双幂次趋近律滑模与神经网络结合的自适应滑模控制方法... 近空间可变翼飞行器具有可伸缩小翼结构,针对小翼伸出和收回状态变化过程中,存在参数摄动,可能造成飞行器状态以及控制量的大范围跳变,影响飞行器的稳定性的问题,本文提出一种快速双幂次趋近律滑模与神经网络结合的自适应滑模控制方法。应用该方法设计快速双幂次趋近律滑模控制器,并利用神经网络充分逼近复杂的非线性关系能力,得到小翼伸缩全过程的滑模趋近律。对比分析传统滑模控制方法和快速双幂次滑模与神经网络结合自适应控制效果,仿真结果表明快速双幂次滑模控制与神经网络结合方法具有良好的控制效果。 展开更多

关键词 近空间可变翼飞行器 小翼伸缩 模态切换 参数摄动 神经网络 滑模控制 快速双幂趋近律 自适应控制

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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

17

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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弹药传输机械臂固定时间终端滑模控制 被引量：9

18

作者 姚来鹏 侯保林 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期109-116,共8页

为提高坦克弹药传输机械臂在路面激励等外界扰动下位置控制的鲁棒性,设计一种固定时间终端滑模控制器(fixed⁃time terminal sliding mode controller,FTSMC).推导含垂直基础振动的弹药传输机械臂动力学方程,将系统的基础振动处理成干扰... 为提高坦克弹药传输机械臂在路面激励等外界扰动下位置控制的鲁棒性,设计一种固定时间终端滑模控制器(fixed⁃time terminal sliding mode controller,FTSMC).推导含垂直基础振动的弹药传输机械臂动力学方程,将系统的基础振动处理成干扰项.采用新型固定时间收敛干扰观测器对系统不确定项进行补偿,改善了控制器的鲁棒性.结合固定时间收敛双幂次趋近律和固定时间终端滑模面设计固定时间终端滑模控制器.用Lyapunov理论证明了系统固定时间收敛特性.3种工况下的对比实验表明,设计的复合控制器对不确定性干扰具有强鲁棒性,能够对外界扰动下的弹药传输机械臂进行准确定位控制. 展开更多

关键词 机械臂 固定时间控制 干扰观测器 双幂次趋近律 终端滑模

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被动式电液负载模拟器的变增益滑模控制研究 被引量：7

19

作者 何龙飞 金晓宏 +1 位作者 阮军 魏航 《机电工程》 CAS 北大核心 2020年第2期126-131,共6页

针对被动式电液负载模拟器的加载精度和响应速度问题,对电液负载模拟器中非线性环节和舵机位置系统的扰动进行了研究,其中非线性环节包括非线性摩擦以及液压缸的容腔效应。对于非线性环节问题,建立了包含光滑摩擦模型以及液压缸容腔效... 针对被动式电液负载模拟器的加载精度和响应速度问题,对电液负载模拟器中非线性环节和舵机位置系统的扰动进行了研究,其中非线性环节包括非线性摩擦以及液压缸的容腔效应。对于非线性环节问题,建立了包含光滑摩擦模型以及液压缸容腔效应的系统非线性数学模型;对于舵机位置系统的扰动问题,基于Lyapunov稳定性理论,讨论了滑模面s中增益的参数选取问题;提出了一种基于双幂次趋近律,能使控制器具备光滑输出的变增益滑模控制器;通过Matlab/Simulink进行了系统数值仿真。研究结果表明:引入该变增益滑模控制器后,提高了系统的加载精度和响应速度,舵机位置系统对负载模拟器的不确定性影响具有较好的鲁棒性,使其输出的超调量不超过5%,静、动态的最大误差不超过5%。 展开更多

关键词 电液负载模拟器 双幂次趋近律 滑模控制 LYAPUNOV函数 容腔效应

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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

20

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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