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Research on Robust Control of Nonlinear Fuzzy VSS for Spacecraft
1
作者 董受全 毕开波 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS 2007年第2期125-128,共4页
The nonlinear dynamic system of spacecraft with uncertainty and coupling is analyzed and its general dynamical equation is given.The decoupling-ability and controllability are proved.Aiming at this system,a new nonlin... The nonlinear dynamic system of spacecraft with uncertainty and coupling is analyzed and its general dynamical equation is given.The decoupling-ability and controllability are proved.Aiming at this system,a new nonlinear decoupling controlling method is put forward by synthetically using the variable structure and fuzzy theory.The simulation results show that this method is effective in tracking performances under the existence of uncertainty and outer disturbance. 展开更多
关键词 非线性设计 飞行器 坚固 结构设计
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煤岩巷道综掘机截割部恒功率控制策略研究及应用
2
作者 张丽萍 孟本昌 张园萍 《煤炭工程》 北大核心 2025年第4期210-217,共8页
针对煤岩巷道物相性质对快速掘进系统难以实现精准控制同时截割过程对系统产生载荷波动和冲击等现象,以聚鑫煤矿11181工作面回风巷道快速掘进过程为研究对象,系统截割电机电流为反馈信号,采用模糊滑模变结构方法对系统非线性电液控制系... 针对煤岩巷道物相性质对快速掘进系统难以实现精准控制同时截割过程对系统产生载荷波动和冲击等现象,以聚鑫煤矿11181工作面回风巷道快速掘进过程为研究对象,系统截割电机电流为反馈信号,采用模糊滑模变结构方法对系统非线性电液控制系统进行恒功率控制,实时调节截割部横摆速度并进行现场应用分析。研究结果表明:相比于模糊PID控制方法,基于模糊滑模变结构的控制方法能够使系统截割部横摆速度保持稳定,速度跟踪效果更好,截割功率波动仅为额定功率的2.81%;经现场应用分析,在煤岩硬度突变时,模糊滑模变结构控制方法能够降低截割系统的功率波动同时维持截割系统恒功率运行,平均巷道掘进日进尺提升了38.3%,快速掘进系统的控制精度和稳定性得到进一步提升。 展开更多
关键词 煤岩巷道 快速掘进技术 模糊滑模变结构 恒功率控制
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基于混沌控制的采摘机器人防碰撞系统设计 被引量:1
3
作者 张昭晗 高瑞敏 《农机化研究》 北大核心 2024年第10期228-231,共4页
针对采摘机器人在作业过程中遇到障碍物导致路径规划出现混沌现象的问题,基于混沌控制对采摘机器人防碰撞系统进行设计,并采用模糊自适应控制算法和滑模变结构控制算法结构的方式对系统进行控制。为了验证防碰撞系统的有效性,对采摘机... 针对采摘机器人在作业过程中遇到障碍物导致路径规划出现混沌现象的问题,基于混沌控制对采摘机器人防碰撞系统进行设计,并采用模糊自适应控制算法和滑模变结构控制算法结构的方式对系统进行控制。为了验证防碰撞系统的有效性,对采摘机器人进行了防碰撞和采摘仿真试验,结果表明:采摘机器人在作业过程中可以避开障碍物,按照规划路线到达预设位置,完成果蔬的采摘。 展开更多
关键词 采摘机器人 防碰撞系统 混沌控制 模糊自适应控制算法 滑模变结构控制算法
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基于神经网络优化直/气复合控制导弹迅捷转弯
4
作者 裴新月 于勇 +2 位作者 李政 李佳讯 于剑桥 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3564-3576,共13页
空空导弹迅捷转弯控制是在保证导弹稳定飞行的前提下,在尽可能短的时间内完成整个机动过程。为实现上述战术指标,考虑到导弹迅捷转弯的快时变性、强非线性和大干扰性,设计基于滑模变结构控制和模糊逻辑的直/气复合控制器。针对实际飞行... 空空导弹迅捷转弯控制是在保证导弹稳定飞行的前提下,在尽可能短的时间内完成整个机动过程。为实现上述战术指标,考虑到导弹迅捷转弯的快时变性、强非线性和大干扰性,设计基于滑模变结构控制和模糊逻辑的直/气复合控制器。针对实际飞行中可能出现的初值不确定和外界干扰过大等现象,引入固定时间收敛理论和扩张状态观测器,有效避免干扰带来的控制输入抖振并保证导弹姿态角能在固定时间内快速稳定收敛。利用神经网络对滑模变结构控制的设计参数进行优化,在保证导弹迅捷转弯的同时减轻导弹侧向发动机的质量。通过仿真验证新提出的控制和分配方案的有效性。研究结果表明,所设计的控制器在存在模型不确定性和外部干扰等复杂情况下具一定的鲁棒性、稳定平滑的控制效果、较强的抗干扰能力以及优异的姿态跟踪性能,同时参数优化后的控制算法跟踪效果更优,在降低了原收敛时间的12.6%的同时,降低了原最大控制力的9.6%。 展开更多
关键词 迅捷转弯 复合控制 滑模变结构控制 扩张状态观测器 模糊控制 神经网络
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模糊神经网络滑模控制在高压电极热水锅炉液位控制系统中的应用
5
作者 吴奇 徐海川 +3 位作者 任龙飞 刘锋 王志玺 王赛赛 《工业加热》 CAS 2024年第11期49-52,共4页
针对某公司生产的高压电极热水锅炉在工作过程中的高阶性、非线性及强耦合等特性以及用户对高压电极热水锅炉在电网侧调频调峰应用中的功率稳定性、响应快速性的严苛要求,而现有的控制策略难以满足精确控制(主要指功率)要求的实际情况,... 针对某公司生产的高压电极热水锅炉在工作过程中的高阶性、非线性及强耦合等特性以及用户对高压电极热水锅炉在电网侧调频调峰应用中的功率稳定性、响应快速性的严苛要求,而现有的控制策略难以满足精确控制(主要指功率)要求的实际情况,提出了一种将模糊神经网络控制与滑模变结构控制相结合的先进PID控制器,使其应用在高压电极热水锅炉的液位控制系统中。实验结果显示,将该控制器应用到高压电极热水锅炉的液位控制系统中,可有效克服上述系统的不良特性且有较好的稳定性和响应快速性,能够满足电网侧对电极锅炉在调频调峰中功率稳定性、响应快速性的要求。 展开更多
关键词 高压电极热水锅炉 滑模变结构控制 模糊神经网络控制
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选煤厂皮带运输机张紧装置研究
6
作者 苏文 《能源与节能》 2024年第12期299-301,共3页
根据选煤厂皮带运输机运行特点,提出了皮带运输机张紧装置结构设计方案。重点分析了张紧装置结构组成、工作原理以及系统设计,最后完成应用分析。分析结果表明,设计的皮带运输机张紧装置能够根据煤料负荷变化动态调节张紧力,故障率明显... 根据选煤厂皮带运输机运行特点,提出了皮带运输机张紧装置结构设计方案。重点分析了张紧装置结构组成、工作原理以及系统设计,最后完成应用分析。分析结果表明,设计的皮带运输机张紧装置能够根据煤料负荷变化动态调节张紧力,故障率明显下降,经济社会效益良好。 展开更多
关键词 皮带运输机 张紧装置 结构设计 模糊控制 变频调速
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四轮驱动混合动力汽车驱动防滑控制策略的研究 被引量:12
7
作者 李军 苏炎召 +3 位作者 隗寒冰 胡明辉 张胜根 刘恒硕 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期296-303,共8页
本文中以具有发动机、ISG电机和轮毂电机多个动力源的四轮驱动混合动力汽车为研究对象,依据驱动轮的滑模变结构控制算法,制定了目标驱动转矩控制策略。同时,基于模糊控制算法制定了各动力源的转矩协调分配控制策略,并对模糊推理器输出... 本文中以具有发动机、ISG电机和轮毂电机多个动力源的四轮驱动混合动力汽车为研究对象,依据驱动轮的滑模变结构控制算法,制定了目标驱动转矩控制策略。同时,基于模糊控制算法制定了各动力源的转矩协调分配控制策略,并对模糊推理器输出的各转矩进行了修正。在Matlab/Simulink环境下对所设计的控制策略进行了离线仿真。结果表明,在棋盘路面工况下,所设计的控制策略能有效抑制各驱动轮过度滑转,提高了混合动力汽车的动力性和行驶稳定性,改善其燃油经济性。 展开更多
关键词 四轮驱动混合动力汽车 驱动防滑控制 滑模变结构控制 模糊控制
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空间飞行器大角度机动递阶饱和控制律设计 被引量:6
8
作者 董朝阳 华莹 +1 位作者 陈宇 王青 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期974-978,共5页
针对以飞轮为执行机构的空间飞行器进行姿态大角度机动递阶饱和控制。在初始状态任意,反作用轮输出力矩受限、速率饱和约束条件下,提出递阶饱和的变结构机动策略,即针对飞行器的运动学模型,利用飞行器的误差四元数和角速度,通过绕瞬时... 针对以飞轮为执行机构的空间飞行器进行姿态大角度机动递阶饱和控制。在初始状态任意,反作用轮输出力矩受限、速率饱和约束条件下,提出递阶饱和的变结构机动策略,即针对飞行器的运动学模型,利用飞行器的误差四元数和角速度,通过绕瞬时欧拉轴旋转,引入误差四元数限幅器,对姿态偏差进行逐次消除,提出了不需事先规划轨迹的绕欧拉轴逐次逼近控制算法。并且引入模糊推理规则来改进递阶饱和变结构控制设计,使得系统轨迹既能快速趋近滑动面又能降低抖振,有效减弱了一般变结构控制律中抖振问题,从而提高了变结构控制律的品质。 展开更多
关键词 空间飞行器姿态控制 变结构控制 模糊控制 LYAPUNOV稳定性
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基于模糊调整的变结构自适应PID控制器 被引量:6
9
作者 蔡凌 翟助群 +1 位作者 张缨 董明 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期280-284,共5页
为了提高复杂控制系统的品质和稳定性,采用模糊控制和变结构自适应PID控制相结合的控制方法。利用模糊控制在线整定PID控制参数,使其随误差变化而自动整定,实现了PID控制参数与系统误差变化的精确匹配。采用这种方法可进一步抑制变结构... 为了提高复杂控制系统的品质和稳定性,采用模糊控制和变结构自适应PID控制相结合的控制方法。利用模糊控制在线整定PID控制参数,使其随误差变化而自动整定,实现了PID控制参数与系统误差变化的精确匹配。采用这种方法可进一步抑制变结构控制固有的抖动现象,提高系统的控制品质。将位置控制方法用于数字交流随动系统的位置控制。试验结果表明,该位置控制器既能保证系统的稳定性和快速性,又具有很好的跟踪精度,较好地解决了随动系统跟踪精度、稳定性、快速性要求高难以协调匹配参数的问题。 展开更多
关键词 控制科学与技术 模糊控制 变结构 自适应控制 PID控制
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一种多约束条件下高超声速导弹对地攻击的三维最优变结构制导律 被引量:11
10
作者 孙未蒙 骆振 郑志强 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期126-130,共5页
针对高超声速空地导弹多约束高精度末制导的基本需求,在三维解耦的俯仰平面和转弯平面上分别设计制导律。在综合考虑脱靶量、落角、入射角等多种约束条件后,运用最优控制构造的最优制导律设计了一种三维最优变结构制导律,接着利用梯度... 针对高超声速空地导弹多约束高精度末制导的基本需求,在三维解耦的俯仰平面和转弯平面上分别设计制导律。在综合考虑脱靶量、落角、入射角等多种约束条件后,运用最优控制构造的最优制导律设计了一种三维最优变结构制导律,接着利用梯度自适应下降法和T-S模型改进了速度约束控制。最后通过典型弹道的结果显示该制导律能够满足多约束高精度制导的需要,具有良好的弹道性能。 展开更多
关键词 高超声速空地导弹 制导律 多约束 最优控制 变结构控制 模糊控制
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基于模糊变系数策略的迎击拦截变结构制导律设计 被引量:11
11
作者 熊俊辉 唐胜景 +1 位作者 郭杰 朱大林 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期134-139,共6页
迎击拦截是拦截问题中常见的一种制导方式。为提高拦截器的末制导精度,基于变结构控制设计零化视线角速率的变结构制导律是一种典型方法。对高速目标的迎击拦截出现相对速度过大,目标机动能力引起的导引初段需用过载过大的问题,应用模... 迎击拦截是拦截问题中常见的一种制导方式。为提高拦截器的末制导精度,基于变结构控制设计零化视线角速率的变结构制导律是一种典型方法。对高速目标的迎击拦截出现相对速度过大,目标机动能力引起的导引初段需用过载过大的问题,应用模糊控制设计制导律的导航项及变结构项系数随剩余导引时间变化的策略以延长系统进入滑模面的时间,使系统进入滑模面的同时有效减小末制导初段的控制量。建模及仿真结果显示,该制导律在使视线角速率收敛的同时显著地减小了导引初段的需用过载,验证了该方法的有效性及对传统比例导引律的优越性。 展开更多
关键词 飞行器控制、导航技术 变结构制导律 模糊控制 迎击拦截 变系数 速度比
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高速铁路受电弓主动控制算法适用性研究 被引量:13
12
作者 鲁小兵 刘志刚 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期233-240,共8页
为分析适用于不同受电弓的最佳主动控制算法,建立了有效的弓网模型,设计了最优控制器、变结构控制器和模糊控制器.以应用最广泛的SBS81、DSA250、DSA380和SSS400+型受电弓为控制对象进行了验证,并分析了控制前后接触力最大值、最小值、... 为分析适用于不同受电弓的最佳主动控制算法,建立了有效的弓网模型,设计了最优控制器、变结构控制器和模糊控制器.以应用最广泛的SBS81、DSA250、DSA380和SSS400+型受电弓为控制对象进行了验证,并分析了控制前后接触力最大值、最小值、平均值和标准差4个统计量,结果表明:当列车在简单链型悬挂接触网下行驶速度为250 km/h时,SBS81和DSA380应用变结构控制,接触力标准差分别降低了34.4%和18.6%,而应用最优控制则仅分别降低12.7%和10.0%;DSA250应用最优控制时接触力标准差降低了25.7%,而应用变结构控制仅降低了14.8%;SSS400+应用模糊控制时接触力标准差降低了38.1%.表明SBS81和DSA380适合变结构控制,DSA250应用最优控制表现最优,而SSS400+更适合模糊控制. 展开更多
关键词 受电弓 主动控制 最优控制 变结构控制 模糊控制 适用性
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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
13
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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航空发动机模糊滑模变结构控制研究 被引量:8
14
作者 李彬 孙晓东 邵汉永 《电光与控制》 北大核心 2008年第12期47-50,共4页
针对航空发动机是一个具有时变不确定性的非线性系统,结合模糊控制和滑模变结构控制的特点,提出了一种基于模糊滑模变结构控制的航空发动机控制方法。采用线性滑模面和指数趋近律设计变结构控制器,应用模糊逻辑系统自适应调节切换增益,... 针对航空发动机是一个具有时变不确定性的非线性系统,结合模糊控制和滑模变结构控制的特点,提出了一种基于模糊滑模变结构控制的航空发动机控制方法。采用线性滑模面和指数趋近律设计变结构控制器,应用模糊逻辑系统自适应调节切换增益,避免了传统滑模变结构控制系统在到达阶段对不确定性的敏感性,消除了滑模控制中的抖振。通过数字仿真,结果表明所设计的模糊滑模变结构控制器对系统的参数摄动和外部干扰具有不变性,使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 滑模变结构控制 模糊控制 不确定性
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针对目标机动的变结构制导参数设计 被引量:5
15
作者 闫斌斌 黄新文 闫杰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期499-502,共4页
目标机动是影响导弹制导性能的重要因素。文章以变结构制导导弹为研究对象,以导弹与目标相对运动方程为依据,就目标机动和变结构制导项对视线角速度和弹道需用过载的影响做了理论分析,提出了一种针对目标机动的变结构制导参数设计方法... 目标机动是影响导弹制导性能的重要因素。文章以变结构制导导弹为研究对象,以导弹与目标相对运动方程为依据,就目标机动和变结构制导项对视线角速度和弹道需用过载的影响做了理论分析,提出了一种针对目标机动的变结构制导参数设计方法。在此基础上,提出用模糊控制理论设计变结构制导项。仿真结果表明,所设计的模糊变结构制导律能够有效抑制目标机动对制导精度的影响。 展开更多
关键词 目标机动 变结构制导 视线角速度 模糊控制
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数字式座舱压力调节系统的模糊滑模变结构控制 被引量:8
16
作者 朱磊 付永领 +1 位作者 赵竞全 彭朝琴 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期545-550,共6页
针对座舱压力调节系统的非线性和参数时变特性,提出了模糊滑模变结构控制方法.模糊滑模变结构控制算法保持了模糊控制器不依赖系统模型的优点,对参数变化和外界干扰等不确定性因素具有较强的鲁棒性,同时能柔化控制信号,减轻或者避免了... 针对座舱压力调节系统的非线性和参数时变特性,提出了模糊滑模变结构控制方法.模糊滑模变结构控制算法保持了模糊控制器不依赖系统模型的优点,对参数变化和外界干扰等不确定性因素具有较强的鲁棒性,同时能柔化控制信号,减轻或者避免了一般滑模控制的抖动现象.研究表明,模糊滑模变结构控制器与经典PID控制相比,具有超调量小、稳态误差小、响应速度快、扰动抑制能力强等优点,试验结果证明了该方法对座舱压力调节系统控制的有效性. 展开更多
关键词 座舱压力调节系统 模糊滑模变结构控制 非线性
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直接侧向力控制导弹的自适应模糊变结构末制导律设计 被引量:6
17
作者 陈宇 董朝阳 +1 位作者 王青 张明廉 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期984-989,共6页
针对采用直接侧向力控制的敏捷性导弹,提出了一种适用于拦截大机动目标的自适应模糊变结构末制导律。由于采用了直接侧向力控制方式,提高导弹末段机动过载和快速响应能力的同时,也使得系统具有高度耦合非线性和参数不确定性。采用所设... 针对采用直接侧向力控制的敏捷性导弹,提出了一种适用于拦截大机动目标的自适应模糊变结构末制导律。由于采用了直接侧向力控制方式,提高导弹末段机动过载和快速响应能力的同时,也使得系统具有高度耦合非线性和参数不确定性。采用所设计的制导律在制导系统中不确定性函数为未知的情况下,利用自适应模糊系统的万能逼近能力以任意精度进行逼近,由此克服了模型不确定性和外界干扰对制导系统的影响。并通过引入目标最大机动加速度自适应算法,使得这种制导律中的变结构项具有变增益能力,能够适应目标各类机动的情况。仿真结果表明,该制导律对大机动目标具有较强的鲁棒性,并对各类机动目标均有较高的制导精度。 展开更多
关键词 直接侧向力 自适应模糊系统 变结构控制 万能逼近能力
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混合动力汽车回馈制动与防抱死制动协调鲁棒控制 被引量:8
18
作者 金贤建 殷国栋 +1 位作者 陈南 王金湘 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期1011-1016,共6页
提出了一种并联式混合动力汽车防抱死制动系统(ABS)和能量回馈制动的协调控制策略。针对防抱死制动系统的强非线性和时变特征,设计了基于滑移率切换面的ABS滑模变结构控制器。为削弱传统滑模控制中的颤振和补偿模型的不确定性,采用指数... 提出了一种并联式混合动力汽车防抱死制动系统(ABS)和能量回馈制动的协调控制策略。针对防抱死制动系统的强非线性和时变特征,设计了基于滑移率切换面的ABS滑模变结构控制器。为削弱传统滑模控制中的颤振和补偿模型的不确定性,采用指数趋近率方法来改善滑模运动段的动态品质和鲁棒性;能量回馈制动系统中,电池SOC、电机转速和制动强度等动态参数的影响较大,因此,采用T-S模糊逻辑控制策略动态调节电机制动转矩来提高制动能量的回收率。在Matlab/Simulink环境中建立整车制动系统模型,对所提出的协调控制策略在紧急制动和NEDC工况下进行仿真。结果表明:该策略在保证车辆制动稳定性的同时,能有效地提高制动能量的回收率,且具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 混合动力汽车 回馈制动 防抱死制动 滑模变结构控制 T-S模糊控制
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模糊滑模变结构控制技术的应用研究 被引量:12
19
作者 姜静 伍清河 《电光与控制》 北大核心 2006年第2期41-44,共4页
针对包含非线性和不确定性的坦克炮控系统,提出了一种基于模糊控制的滑模变结构控制器的设计方法。首先采用极点配置的方法确定了等效控制,再通过应用带有切换增益的鲁棒反馈控制来保证滑模到达条件,然后,利用模糊调节策略来加速到达滑... 针对包含非线性和不确定性的坦克炮控系统,提出了一种基于模糊控制的滑模变结构控制器的设计方法。首先采用极点配置的方法确定了等效控制,再通过应用带有切换增益的鲁棒反馈控制来保证滑模到达条件,然后,利用模糊调节策略来加速到达滑动模态区并削弱抖振。本文所提出的模糊逻辑的应用是一种可计算的智能方法,针对工程问题,具有精确表达式的调整过程,使得控制策略的调整变得更加容易实现。通过仿真结果可以看出,系统得到了更好的性能指标,并且削弱了抖振。系统响应的快速性和鲁棒性都得到了提高。 展开更多
关键词 变结构控制 滑动模态 模糊控制
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飞机防滑刹车模糊滑模变结构控制研究 被引量:8
20
作者 李玉忍 张智慧 徐健龙 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期45-49,共5页
滑模变结构控制具有好的快速性和强的鲁棒性,非常适合工作环境复杂的飞机刹车系统,但其固有的抖振问题亟待解决。针对飞机防滑刹车系统的高度非线性,设计了一个模糊滑模变结构控制器。在滑模变结构控制基础之上,通过模糊逻辑的调节作用... 滑模变结构控制具有好的快速性和强的鲁棒性,非常适合工作环境复杂的飞机刹车系统,但其固有的抖振问题亟待解决。针对飞机防滑刹车系统的高度非线性,设计了一个模糊滑模变结构控制器。在滑模变结构控制基础之上,通过模糊逻辑的调节作用实现附加控制,柔滑控制信号,削弱抖振,提高控制品质。仿真结果表明,飞机防滑刹车系统能够很好地跟踪最佳滑移率,控制方法合理有效。 展开更多
关键词 飞机 刹车 模糊控制 滑模控制 变结构控制 滑移率
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