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航空发动机多模型预测滑模控制 被引量:12
1
作者 苗卓广 谢寿生 +2 位作者 王磊 彭靖波 翟旭升 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期472-477,共6页
针对航空发动机是一个不确定性的强非线性系统,借鉴多模型方法和预测控制思想,提出了航空发动机多模型预测滑模控制。对航空发动机飞行包线进行划分,建立了航空发动机状态空间多模型;对每个模型分别设计了预测滑模控制器,以滑模轨迹为... 针对航空发动机是一个不确定性的强非线性系统,借鉴多模型方法和预测控制思想,提出了航空发动机多模型预测滑模控制。对航空发动机飞行包线进行划分,建立了航空发动机状态空间多模型;对每个模型分别设计了预测滑模控制器,以滑模轨迹为预测模型,进行滚动优化、反馈校正求取控制量,并根据前几时刻与发动机的匹配程度选择当前时刻的控制器;推导出了其稳定性的条件。仿真结果表明,所设计的控制器控制效果令人满意,能有效抑制参数摄动和干扰的影响。 展开更多
关键词 航空发动机 多模型 滑模控制 预测控制 飞行包线
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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
2
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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独立驱动电动汽车稳定性的滑模变结构控制 被引量:37
3
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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一种考虑非线性余项的机载发动机自适应模型建立及其在寻优控制中的应用 被引量:12
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作者 李永进 张海波 张天宏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期172-180,共9页
为了解决传统的机载发动机分段稳态线化模型精度不足的问题,在发动机稳态线化模型中引入了模型各输出参数泰勒展开中的非线性余项,建立了考虑非线性余项的机载发动机稳态模型。为了估计真实发动机部件蜕化情况,建立了基于Kalman滤波的... 为了解决传统的机载发动机分段稳态线化模型精度不足的问题,在发动机稳态线化模型中引入了模型各输出参数泰勒展开中的非线性余项,建立了考虑非线性余项的机载发动机稳态模型。为了估计真实发动机部件蜕化情况,建立了基于Kalman滤波的发动机部件性能蜕化估计模块。以考虑非线性余项的发动机稳态模型为核心,结合性能蜕化估计模块构建了机载发动机自适应模型。针对所建立的机载发动机自适应模型,进行了单部件及多部件蜕化参数估计以及最小油耗性能寻优控制模式的仿真。仿真结果表明,考虑非线性余项的机载发动机自适应模型误差在1%以内,且具有优化耗时少,建立模型样本数据需求量小的特点。 展开更多
关键词 稳态模型 自适应模型 航空发动机 性能寻优控制 蜕化量估计
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多变量系统的全程滑态变结构模型跟踪控制 被引量:7
5
作者 张科 常新杰 周凤歧 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期93-97,共5页
研究了多变量系统的变结构模型参考设计问题,针对同时具有参数摄动和外界干扰的多变量系统提出了一种全程滑态变结构模型跟踪控制方案,使得误差系统从一开始就处于滑动模态上,改善了跟踪误差的瞬态性能和鲁棒性,仿真结果表明了该方... 研究了多变量系统的变结构模型参考设计问题,针对同时具有参数摄动和外界干扰的多变量系统提出了一种全程滑态变结构模型跟踪控制方案,使得误差系统从一开始就处于滑动模态上,改善了跟踪误差的瞬态性能和鲁棒性,仿真结果表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 全程滑态 变结构控制 模型跟踪 多变量系统
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航空发动机多变量模糊滑模变结构模型跟踪控制 被引量:14
6
作者 蔡开龙 谢寿生 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期737-742,共6页
针对现代航空发动机是一个具有不确定性的强非线性系统,结合滑模变结构控制和模糊逻辑系统的优点,提出了一种模糊滑模变结构模型跟踪控制方法。采用比例积分型切换超平面设计滑模变结构控制系统,使用模糊逻辑系统自适应调节切换增益,得... 针对现代航空发动机是一个具有不确定性的强非线性系统,结合滑模变结构控制和模糊逻辑系统的优点,提出了一种模糊滑模变结构模型跟踪控制方法。采用比例积分型切换超平面设计滑模变结构控制系统,使用模糊逻辑系统自适应调节切换增益,得到某涡扇发动机的模糊滑模变结构模型跟踪控制器。数字仿真结果表明,所设计的控制器不但能使被控对象较好地跟踪参考模型,消除抖振现象,而且对系统的不确定性具有不变性,保证了被控系统在整个控制阶段都具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 航空发动机 多变量控制系统^+ 模糊控制^+ 滑模变结构控制^+ 模型
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陀螺稳定平台的滑膜变结构控制实验研究 被引量:8
7
作者 姚兆 刘杰 +2 位作者 李允公 衣英刚 高飞 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1019-1024,共6页
针对高精度陀螺稳定平台快速隔离扰动、稳定视轴的要求,设计了以挠性陀螺为惯性传感器的双轴陀螺稳定平台。介绍了该平台的结构,分析了影响平台稳定精度的因素,并针对速率陀螺反馈加传统PID控制不能实现稳定角度无静差的问题,尝试了一... 针对高精度陀螺稳定平台快速隔离扰动、稳定视轴的要求,设计了以挠性陀螺为惯性传感器的双轴陀螺稳定平台。介绍了该平台的结构,分析了影响平台稳定精度的因素,并针对速率陀螺反馈加传统PID控制不能实现稳定角度无静差的问题,尝试了一种滑膜变结构控制策略。试验结果表明,采用滑膜变结构控制方法后,陀螺稳定平台精度可提高50%以上。 展开更多
关键词 工程控制论 陀螺稳定平台 瞄准线稳定 滑膜变结构控制 挠性陀螺
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水下热动力推进系统的变结构控制 被引量:10
8
作者 罗凯 党建军 王育才 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期458-460,共3页
对于某水下热动力推进系统实施闭环控制是提高武器效能的需要。通过分析系统的物理特性,给出了适用于控制律综合的系统模型,进行了非线性变结构控制系统的设计。该控制系统跟踪指令准确、快速,抗干扰能力强,且燃烧室压强不超调、安全性... 对于某水下热动力推进系统实施闭环控制是提高武器效能的需要。通过分析系统的物理特性,给出了适用于控制律综合的系统模型,进行了非线性变结构控制系统的设计。该控制系统跟踪指令准确、快速,抗干扰能力强,且燃烧室压强不超调、安全性好。基于该控制算法而研制的功率控制单元已通过了试验验证。 展开更多
关键词 水下热动力推进系统 系统模型 非线性变结构控制 功率控制 闭环控制 鱼雷 水下自航武器
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航空发动机全程滑态变结构控制研究 被引量:9
9
作者 樊丁 赵庆荣 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期485-488,共4页
一种新的滑模变结构控制方法—全程滑态变结构控制首次应用于航空发动机控制系统,该控制方法能有效地缩短系统状态到达滑动模态的时间,避免了定常滑态变结构控制系统在能达阶段对扰动的敏感性,且其控制律的设计可以改善系统的瞬态性能,... 一种新的滑模变结构控制方法—全程滑态变结构控制首次应用于航空发动机控制系统,该控制方法能有效地缩短系统状态到达滑动模态的时间,避免了定常滑态变结构控制系统在能达阶段对扰动的敏感性,且其控制律的设计可以改善系统的瞬态性能,克服未知参数摄动的影响。仿真结果表明:基于全程滑态变结构控制所设计的发动机控制系统,其鲁棒性要优于发动机定常滑态变结构控制系统。 展开更多
关键词 航空发动机 全程滑态变结构控制 鲁棒性
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航空泵试验台驱动变结构控制 被引量:3
10
作者 白国长 王占林 陈娟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期652-655,660,共5页
飞机液压系统泵源需进行地面试验,采用变频调速器+异步电机+增速箱的驱动形式是航空泵进行地面试验最先进有效的方法之一.建立了矢量控制变频调速驱动下航空泵试验台驱动系统的数学模型,针对航空泵试验时由于负载变化泵转速不能保持恒... 飞机液压系统泵源需进行地面试验,采用变频调速器+异步电机+增速箱的驱动形式是航空泵进行地面试验最先进有效的方法之一.建立了矢量控制变频调速驱动下航空泵试验台驱动系统的数学模型,针对航空泵试验时由于负载变化泵转速不能保持恒定的问题,采用积分滑模面的滑模变结构控制策略,并构造Lyapunov函数证明其稳定性.为降低输出抖振现象,提出采用模糊控制监督下的滑模变结构控制和伪微分反馈(PDF,Pseudo Deriva-tive Feedback)控制相结合的控制策略,仿真及实验结果表明,该控制方法有很高的控制精度,在保持滑模变结构控制鲁棒性强的前提下降低了输出抖振现象. 展开更多
关键词 航空泵试验台 滑模变结构控制 去抖振措施 伪微分反馈控制
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车辆半主动座椅悬架滑模变结构控制 被引量:13
11
作者 陈云微 赵强 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期775-781,共7页
针对三自由度的车辆座椅悬架模型,以近似天棚阻尼系统为参考模型,运用滑模变结构方法设计了半主动座椅悬架的滑模控制器.首先将实际被控系统和参考模型间的广义误差动力学引入渐近稳定的滑动模态中;采用极点配置法确定滑模切换面的参数... 针对三自由度的车辆座椅悬架模型,以近似天棚阻尼系统为参考模型,运用滑模变结构方法设计了半主动座椅悬架的滑模控制器.首先将实际被控系统和参考模型间的广义误差动力学引入渐近稳定的滑动模态中;采用极点配置法确定滑模切换面的参数,根据滑模控制理论推出滑模面上的等效控制力,再选择等速趋近律确定实时控制阻尼力.仿真结果表明在时域和频域中,该滑模控制器性能较稳定,较被动及PID控制的座椅悬架系统其减振效果得到明显改善,具有较好的鲁棒性和跟踪性能. 展开更多
关键词 半主动座椅悬架 滑模变结构控制 参考模型 极点配置
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低速摩擦伺服系统的滑模变结构控制研究 被引量:4
12
作者 马娟丽 唐永哲 职晓波 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2007年第3期77-79,共3页
针对低速摩擦伺服系统,提出采用指数趋近率的滑模控制方法,以保证运动点在有限时间到达平衡点,缩短了趋近时间。并且通过引入饱和函数以削弱抖振。最后运用Matlab/Simulink软件平台仿真,验证了该方法具有良好的跟踪特性和较强的鲁棒性。
关键词 低速摩擦伺服系统 滑模变结构控制 指数趋近律 抖振
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飞机三级式发电机调压系统滑模变结构控制方法研究 被引量:2
13
作者 李玉忍 梁波 +1 位作者 张智慧 逯九利 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期195-199,共5页
论文在分析飞机三级式发电机组成结构和工作原理的基础上,利用坐标变换,根据发电机运动方程,在MATLAB环境下建立了飞机发电机整体系统的仿真模型。从滑模变结构控制理论出发,提出了一种基于滑模变结构的调压系统设计方法,并在Simulink... 论文在分析飞机三级式发电机组成结构和工作原理的基础上,利用坐标变换,根据发电机运动方程,在MATLAB环境下建立了飞机发电机整体系统的仿真模型。从滑模变结构控制理论出发,提出了一种基于滑模变结构的调压系统设计方法,并在Simulink环境下对其进行了仿真。仿真结果证明所建立模型和所使用的方法是正确的、可行的。 展开更多
关键词 同步发电机 滑模控制 变结构控制 数学模型
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基于滑模变结构控制的移动系统滑转率控制 被引量:3
14
作者 黄郁馨 王彤宇 林琳 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1707-1715,共9页
月球车移动系统在行驶过程中其行驶参数经常发生变化,采用传统的控制方法往往不能保证在任何情况下都能得到最佳的控制效果,鲁棒性较差。滑模变结构是一类特殊的非线性控制方法,它对系统参数摄动具有很强的抑制能力,因此鲁棒性很强,并... 月球车移动系统在行驶过程中其行驶参数经常发生变化,采用传统的控制方法往往不能保证在任何情况下都能得到最佳的控制效果,鲁棒性较差。滑模变结构是一类特殊的非线性控制方法,它对系统参数摄动具有很强的抑制能力,因此鲁棒性很强,并且具有算法简单易于实现等特点。根据移动系统的动力学模型及滑模变结构控制理论,建立基于滑模变结构控制的月球车移动系统滑转率控制的控制逻辑和控制算法,将其应用于月球车移动系统的滑转率控制中,并通过仿真结果分析证明该种控制方法具有较好的控制效果。分析了变结构控制系统的控制特性,为月球车滑转率控制系统的设计提供理论参考依据。 展开更多
关键词 控制科学与技术 移动系统整车模型 滑转率控制 滑模变结构控制
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激光制导炸弹控制通道模型参考变结构控制 被引量:2
15
作者 沈毅 刘翀 王焕钢 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期78-82,共5页
针对激光制导炸弹侧向控制通道为导引回路的一部分 ,同时其参数随投放高度和投放速度发生很大变化等特点 ,给出了一种线性时变系统模型参考变结构控制器的设计方法 ,并进行了仿真研究 ,结果表明 ,所给方法性能优良。
关键词 激光制导炸弹 参考模型 变结构控制 滑动模态 切换函数 控制通道
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直升机纵向系统鲁棒滑模控制律设计 被引量:3
16
作者 卢京潮 陈伟 詹漫漫 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期269-273,共5页
在建立系统全包线T-S模糊模型的基础上,基于系统品质要求和可测状态约束条件,采用参数鲁棒设计方法,确定反馈控制参数的可用集合,实现等效控制律,相应确定系统的滑模面参数,给出了直升机纵向控制系统的全包线滑模控制律设计结果。仿真... 在建立系统全包线T-S模糊模型的基础上,基于系统品质要求和可测状态约束条件,采用参数鲁棒设计方法,确定反馈控制参数的可用集合,实现等效控制律,相应确定系统的滑模面参数,给出了直升机纵向控制系统的全包线滑模控制律设计结果。仿真结果显示,系统具有较强的抗外界干扰能力,动态品质满足指标要求,表明文中提出的设计方法可行且有效。 展开更多
关键词 直升机 T-S模糊模型 参数鲁棒设计 滑模变结构控制 控制律设计
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基于状态滤波器的变结构伺服控制器研究 被引量:4
17
作者 李伟 韩崇伟 赵宇和 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2008年第1期54-57,共4页
将离散滑模变结构控制应用于高炮伺服控制器的设计中。先将高炮伺服系统简化成惯性环节和积分环节的二阶数学模型,取伺服系统输出的跟踪角度和跟踪角速度作为系统的状态变量,以及滑模变结构控制的依据。由于滑模变结构控制需要系统的跟... 将离散滑模变结构控制应用于高炮伺服控制器的设计中。先将高炮伺服系统简化成惯性环节和积分环节的二阶数学模型,取伺服系统输出的跟踪角度和跟踪角速度作为系统的状态变量,以及滑模变结构控制的依据。由于滑模变结构控制需要系统的跟踪速度来进行控制,而精确的跟踪角速度值不易直接测量得到,故采用推广Kalman滤波对系统跟踪角度和跟踪角速度进行精确的估计。用估计量代替测量值来实施滑模变结构控制,从而保证系统的性能。仿真结果表明,该方法有效。 展开更多
关键词 自动控制技术 离散滑模变结构 推广Kalman滤波 伺服系统 高炮
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基于dSPACE的新型双滑模PMSM控制方法 被引量:4
18
作者 高雅 刘卫国 骆光照 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期2036-2043,共8页
设计一种基于滑模理论的永磁同步电机控制系统,利用滑模控制器代替传统的PID控制器,用滑模观测器代替传统的位置传感器。滑模控制器中针对传统滑模控制的抖振问题,引入准滑模和趋近律的概念,设计一种新的滑模控制器。滑模观测器使用连... 设计一种基于滑模理论的永磁同步电机控制系统,利用滑模控制器代替传统的PID控制器,用滑模观测器代替传统的位置传感器。滑模控制器中针对传统滑模控制的抖振问题,引入准滑模和趋近律的概念,设计一种新的滑模控制器。滑模观测器使用连续饱和函数代替传统的开关函数,有效地减少高频噪声信号,经李亚普诺夫稳定方程证明系统的稳定性。本设计方法充分发挥滑模控制的优势。通过d SPACE实验平台的验证和Control Desk环境的实时观测,证明所设计的新的滑模控制器在消除抖振和抗干扰方面明显优于传统的滑模控制器和PID控制器,滑模观测器能准确地观测位置信号,而且针对具有噪声干扰的场合,加入卡尔曼滤波器,有效地减少了干扰信号。 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模变结构 SVPWM 卡尔曼滤波器 硬件仿真 DSPACE
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智能汽车横向运动控制关键技术及现状 被引量:2
19
作者 李爱娟 葛庆英 +3 位作者 赵晓丽 邱绪云 王希波 陈政宏 《山东交通学院学报》 CAS 2019年第2期1-8,16,共9页
智能汽车通过良好的运动控制效果达到自主行驶的目的,智能汽车的横向运动控制是保障行驶稳定性的前提。阐述基于比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)控制、模型预测控制(model predictivecontrol, MPC)及滑模... 智能汽车通过良好的运动控制效果达到自主行驶的目的,智能汽车的横向运动控制是保障行驶稳定性的前提。阐述基于比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)控制、模型预测控制(model predictivecontrol, MPC)及滑模变结构控制等现阶段汽车横向运动的主要控制方法,说明每种控制方式的实际应用,探讨其各自的优缺点及适用范围,指出汽车横向运动控制方式的发展方向。研究意义在于面对智能汽车不同的行驶环境和控制精度要求,选用优良的控制方式使得智能汽车安全、可靠的自主行驶。研究成果对智能汽车横向运动控制系统的研发具有一定的借鉴价值。 展开更多
关键词 智能汽车 横向运动控制 PIT控制 模型预测控制 滑模变结构控制
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基于参数摄动的导弹姿态控制系统新型精度分析方法 被引量:2
20
作者 蒋瑞民 周军 +1 位作者 郭建国 王国庆 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期560-564,共5页
针对协方差分析描述函数法(Covariance Analysis Describing Function Technique,CADET)在分析存在内部参数摄动的不确定系统时精度不高的问题,提出了一种分析存在内部参数摄动的导弹姿态控制系统新型精度分析方法。结合传统的CADET方法... 针对协方差分析描述函数法(Covariance Analysis Describing Function Technique,CADET)在分析存在内部参数摄动的不确定系统时精度不高的问题,提出了一种分析存在内部参数摄动的导弹姿态控制系统新型精度分析方法。结合传统的CADET方法,对含有参数摄动的广义非线性项进行统计线性化,得到状态均值和协方差的增广传播方程,采用改进的CADET方法对某型号导弹的姿态控制系统进行了数学仿真。仿真结果表明了改进的CADET方法可快速、有效分析存在外部干扰和内部参数摄动系统的精度。 展开更多
关键词 精度分析 参数摄动系统 改进的协方差分析描述函数法 姿态控制系统
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