船用起重机自适应神经网络滑模防摆控制

1

作者 陈志梅 王艳芳 +2 位作者 朱东科 邵雪卷 张井岗 《上海海事大学学报》 北大核心 2025年第2期137-143,共7页

针对欠驱动船用臂架起重机存在持续不确定上界干扰问题,提出一种自适应径向基函数神经网络(adaptive radial basis function neural network,ARBFNN)分层滑模控制(hierarchical sliding mode control,HSMC)方法(称为ARBFNN-HSMC方法)。... 针对欠驱动船用臂架起重机存在持续不确定上界干扰问题,提出一种自适应径向基函数神经网络(adaptive radial basis function neural network,ARBFNN)分层滑模控制(hierarchical sliding mode control,HSMC)方法(称为ARBFNN-HSMC方法)。采用拉格朗日方法建立受海浪持续影响的船舶-起重机-负载复杂系统的动力学模型,并将其转换为欠驱动系统的标准形式;采用HSMC方法设计控制律,以补偿系统参数的摄动;通过ARBFNN逼近并补偿由外部非线性干扰引起的不确定上界扰动,并利用李雅普诺夫函数证明了系统的渐近稳定性。仿真结果表明,该方法在持续未知干扰下具有很强的鲁棒性,能够有效实现负载定位和消除摆动的双重目标。 展开更多

关键词 船用起重机 防摆控制 欠驱动系统 分层滑模控制(hsmc) 自适应径向基函数神经网络(ARBFNN)

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桥式起重机的防摆控制技术及仿真实验

2

作者 吴仁杰 孙淼 +2 位作者 李仕华 高有山 王爱红 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第13期5484-5490,共7页

为解决桥式起重机在负载升降过程中出现钢丝绳摆角太大问题,提出了一种以桥式起重机单摆模型为研究对象的模糊分层滑模控制方法。该方法首先建立了桥式起重机单摆模型系统,在传统滑模控制的基础上,设计两层滑模面联合控制,将分层滑模面... 为解决桥式起重机在负载升降过程中出现钢丝绳摆角太大问题,提出了一种以桥式起重机单摆模型为研究对象的模糊分层滑模控制方法。该方法首先建立了桥式起重机单摆模型系统,在传统滑模控制的基础上,设计两层滑模面联合控制,将分层滑模面与模糊控制相结合设计了控制器,通过理论证明了该方法下桥式起重机闭环系统的李雅普诺夫稳定性(Lyapunov),并进行了仿真实验。仿真结果表明,对比线性二次调节控制器(linear quadratic regulator, LQR)和多滑模控制器(multiple sliding mode control, MSMC),小车到达期望位置时间节省了68%,负载最大摆角降低了15%,达到良好的防摆效果。 展开更多

关键词 桥式起重机 分层滑模 模糊控制 单摆 Lyapunov证明

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双摆桥式起重机的部分状态反馈分层滑模控制

3

作者 刘佳辉 程文明 +1 位作者 谌庆荣 杜润 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第4期223-228,共6页

以双摆起重机为研究对象,针对在实际工程中实时、准确地测量吊重的摆动状态存在一定难度情况下的防摇控制问题,提出了一种基于部分状态反馈的分层滑模控制方法,该控制器的优点是不需要吊重摆动状态的反馈信息。通过Lyapunov稳定性理论和... 以双摆起重机为研究对象,针对在实际工程中实时、准确地测量吊重的摆动状态存在一定难度情况下的防摇控制问题,提出了一种基于部分状态反馈的分层滑模控制方法,该控制器的优点是不需要吊重摆动状态的反馈信息。通过Lyapunov稳定性理论和Barbalat引理对系统状态的稳定性进行了分析,证明了所提出的控制器在无吊重摆动状态反馈的情况下仍能保证系统全部状态的稳定性。仿真结果表明,该控制方法对系统参数不确定性和未知外部干扰具有良好的鲁棒性,可同时实现小车的准确定位并且有效抑制吊钩和吊重的残余摆动。 展开更多

关键词 部分状态反馈 防摇摆控制 双摆起重机 分层滑模控制 LYAPUNOV稳定性理论

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基于层次非奇异终端和超螺旋滑模扰动观测器的永磁同步电机滑模控制

4

作者 梁庭福 李鑫帅 +1 位作者 王鹏康 毛汉领 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第2期196-203,共8页

针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)在运行过程中比例积分(proportional integral, PI)控制会因参数时变和外部扰动导致控制性能下降严重,传统线性滑模控制(sliding mode control, SMC)收敛速度慢、存在抖振... 针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)在运行过程中比例积分(proportional integral, PI)控制会因参数时变和外部扰动导致控制性能下降严重,传统线性滑模控制(sliding mode control, SMC)收敛速度慢、存在抖振等问题,设计了层次非奇异终端滑模控制器(hierarchical non-singular terminal sliding mode control, HNSTSMC),以线性比例积分微分(proportional integral differential, PID)滑模面作为内环、快速非奇异终端滑模面为外环构建层次滑模面,采用改进型趋近律,保证速度跟踪误差全局快速收敛;为了进一步提高层次非奇异终端滑模控制器的抗干扰能力与减小抖振,利用超螺旋滑模扰动观测器(super-twisting sliding mode disturbance observer, STSMDO)对控制器中存在的未知量在线辨识并进行前馈补偿。通过Matlab/simulink仿真对PI控制、传统滑模控制、层次非奇异终端滑模控制、基于改进型负载转矩观测器的非奇异快速终端滑模控制(NFTSMC+LTOB)和HNSTSMC+STSMDO复合滑模控制进行对比分析,结果表明HNSTSMC+STSMDO复合控制在电机空载情况下,额定转速响应无超调、调节时间为0.013 s,突加2 N·m负载情况下,最大速度波动为130 r/min,恢复时间为0.004 5 s,带载切换到0.5倍额定转速,调节时间为0.127 s,永磁同步电机动态性能好、抗干扰能力强。 展开更多

关键词 永磁同步电机 层次非奇异终端滑模控制 超螺旋滑模扰动观测器 滑模控制

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通信路径损耗下多智能体系统固定时间防碰防离编队控制

5

作者 杨海骄 刘安 何舒平 《自动化学报》 北大核心 2025年第3期643-657,共15页

针对多智能体系统中邻居间通信存在通信路径损耗的情况,研究距离-变权重通信拓扑下非线性多智能体系统固定时间防碰防离编队控制问题,充分考虑通信路径损耗所引起的拓扑变化的不确定性和距离相关性、系统中未知非线性动力学特性以及固... 针对多智能体系统中邻居间通信存在通信路径损耗的情况,研究距离-变权重通信拓扑下非线性多智能体系统固定时间防碰防离编队控制问题,充分考虑通信路径损耗所引起的拓扑变化的不确定性和距离相关性、系统中未知非线性动力学特性以及固定时间收敛的控制性能要求等.为解决以上问题,首先结合通信理论中的通信损耗模型和数学图论知识,对通信路径损耗下的拓扑结构进行量化建模.其次,基于人工势场原理,设计一套新的预设时间防碰防离策略,以确保每个智能体在预设时间内离开碰撞与离群预警区,避免碰撞与离群现象.同时,提出一种新的具有自适应增益的分层滑模面结构,进一步改善系统的动态性能.在此基础上,结合自适应技术,构建一套自适应分层滑模固定时间防碰防离编队控制方案.所提方案不仅解决了系统本身以及通信路径损耗所引起的非线性动态耦合问题,而且保证了通信路径损耗情况下多智能体系统的编队任务在固定时间内完成,同时没有碰撞和离群现象.最后,给出严格的理论分析以及对比仿真结果,证明了所提控制方法的有效性和优越性. 展开更多

关键词 多智能体系统 通信路径损耗 预设时间防碰防离 分层滑模控制 固定时间编队控制

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基于移动分层滑模面的桥吊模型参考自适应滑模控制

6

作者 唐辉腾 徐为民 +2 位作者 宋贤广 刘素琪 刘建国 《控制工程》 北大核心 2025年第1期176-184,共9页

桥式吊车系统的数学模型是一个非线性时变的欠驱动系统模型,其执行机构数少于自由度个数,并且桥式吊车系统模型的参数信息无法精确获得。针对上述问题,提出了一种基于移动分层滑模面的模型参考自适应滑模控制策略。首先,针对桥式吊车系... 桥式吊车系统的数学模型是一个非线性时变的欠驱动系统模型,其执行机构数少于自由度个数,并且桥式吊车系统模型的参数信息无法精确获得。针对上述问题,提出了一种基于移动分层滑模面的模型参考自适应滑模控制策略。首先,针对桥式吊车系统的参考模型,设计了一种移动分层滑模面以提高参考模型的暂态性能;然后,针对带有不确定性的桥式吊车系统,设计了一种带有参数估计的自适应滑模控制方法,在模型参数信息无法精确获得时确保小车到达期望位置并消除负载摆角;最后,利用李雅普诺夫稳定性理论,证明了该控制系统的闭环稳定性。仿真结果表明,所提方法不仅有效,而且具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 桥式吊车 移动分层滑模面 模型参考自适应控制 滑模控制 自适应参数估计

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基于RBFNN的桥式起重机AHSMC控制策略 被引量：5

7

作者 覃羡烘 《控制工程》 CSCD 北大核心 2022年第9期1679-1687,共9页

针对欠驱动三维桥式起重机控制策略难以在微控制器资源受限的条件下进行验证,以及传统分层滑模控制策略难以在不确定性条件下进行准确控制的问题,提出了基于径向基神经网络的三维桥式起重机自适应分层滑模控制策略。首先,基于分层滑模... 针对欠驱动三维桥式起重机控制策略难以在微控制器资源受限的条件下进行验证,以及传统分层滑模控制策略难以在不确定性条件下进行准确控制的问题,提出了基于径向基神经网络的三维桥式起重机自适应分层滑模控制策略。首先,基于分层滑模控制方法构建起重机全驱动和欠驱动子系统的一阶滑模面;然后,将一阶滑模面进行线性组合,形成第二阶滑模面;进一步,利用径向基函数神经网络对控制参数进行自适应估计并更新滑模面,提高不确定性条件下控制策略的鲁棒性。最后,通过仿真分析和物理实验验证了所提自适应分层滑模控制策略的有效性。 展开更多

关键词 桥式起重机 自适应分层滑模控制 神经网络 径向基函数

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桥式起重机分布式质量吊重系统双摆滑模控制 被引量：3

8

作者 靳国良 孙茂凱 +3 位作者 王生海 黄哲 王丙昱 孙玉清 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第3期494-503,共10页

随着吊装作业的多元化发展,起重机吊装对象也从传统的质点式吊重向分布式质量吊重方向发展。针对桥式起重机在吊装分布式质量吊重时吊重的大摆角抑制和小车定位控制问题,提出了两种基于滑模控制理论的、用于吊重消摆和小车快速定位的方... 随着吊装作业的多元化发展,起重机吊装对象也从传统的质点式吊重向分布式质量吊重方向发展。针对桥式起重机在吊装分布式质量吊重时吊重的大摆角抑制和小车定位控制问题,提出了两种基于滑模控制理论的、用于吊重消摆和小车快速定位的方法。首先,综合考虑了桥式起重机吊装对象的结构特征、小车电机的驱动特性、摩擦阻力以及环境中的随机扰动对吊装作业的影响,建立了桥式起重机分布式质量吊重系统的非线性双摆动力学模型;然后,设计了桥式起重机分布式质量吊重系统的非线性双摆动力学普通滑模控制器(OSMC)和分层滑模控制器(HSMC),采用Lyapunov函数和Barbalat引理证明了闭环系统的稳定性;最后,利用数值仿真研究了OSMC和HSMC在分布式质量吊重减摆控制方面的性能差异。仿真及研究结果表明:与OSMC相比,采用HSMC不仅可以在12 s内实现小车精确定位目的,而且可以实现对分布式质量吊重在5°~9°摆动范围下的快速抑制目的,完成了对系统状态变量的有效控制;同时,对比结果表明HSMC对起重机系统内部和外部扰动变化有很强的鲁棒性和抗干扰性。 展开更多

关键词 起重机械 桥式起重机 防摆控制 分布式质量吊重 普通滑模控制器 分层滑模控制器 非线性双摆动力学模型

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分布式电驱动汽车横摆稳定性控制 被引量：3

9

作者 田韶鹏 蔡显雄 杨灿 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期521-527,573,共8页

针对分布式电驱动汽车在转向变道、高速和低附着系数路面等极限工况下容易失去稳定的情况,提出一种分层控制策略.对车辆进行了稳定性分析,判断控制器开启条件.上层控制器采用模糊滑模控制,积分滑模控制得到附加横摆力矩,为了削减积分滑... 针对分布式电驱动汽车在转向变道、高速和低附着系数路面等极限工况下容易失去稳定的情况,提出一种分层控制策略.对车辆进行了稳定性分析,判断控制器开启条件.上层控制器采用模糊滑模控制,积分滑模控制得到附加横摆力矩,为了削减积分滑模控制器的抖振,采用模糊控制器进行优化.下层控制器采用基于轮胎负荷率的纵向力分配和基于轴载比例的纵向力分配,并对两种力矩分配进行对比,通过Carsim和MATLAB/Simulink联合仿真,分别在高速高附着系数路面和低速低附着系数路面进行验证.结果表明:提出的稳定控制策略能有效提升车辆的稳定性,且两种力矩分配器都有较好的控制效果,其中基于轴载比例的纵向力分配效果更好. 展开更多

关键词 分布式电驱动汽车 分层控制 稳定性分析 模糊滑模控制 力矩分配

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基于自适应分层滑模的塔式起重机防摆与定位控制 被引量：3

10

作者 王丁军 周慧 +2 位作者 叶嵩 郭毓 郭健 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期165-174,共10页

针对三维空间中呈现二级摆结构的塔式起重机的防摆与定位控制问题,考虑变幅回转联合运行工况,提出了一种自适应分层滑模控制方案。首先将塔式起重机系统分为定位子系统、一级摆角子系统和二级摆角子系统,设计了分层滑模控制律;然后设计... 针对三维空间中呈现二级摆结构的塔式起重机的防摆与定位控制问题,考虑变幅回转联合运行工况,提出了一种自适应分层滑模控制方案。首先将塔式起重机系统分为定位子系统、一级摆角子系统和二级摆角子系统,设计了分层滑模控制律;然后设计了自适应律,提高了系统对参数的适应性和对外在干扰的抑制性能;最后验证了系统的稳定性并对系统进行了仿真。仿真结果表明,系统在受到瞬时扰动时,自适应律可估算出扰动大小,控制器能快速做出反应,调整控制力/力矩以抵消瞬时扰动,使瞬时扰动不对系统的位置以及吊钩和负载的摆角造成明显影响。该文自适应分层滑模控制器能在一定程度上抑制瞬时扰动造成的吊钩和负载的摆动,具有较好的鲁棒性。 展开更多

关键词 自适应控制 分层滑模控制 塔式起重机 防摆 定位 瞬时扰动 位置 摆角

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基于模型预测和转角补偿的智能汽车换道轨迹跟踪控制算法 被引量：4

11

作者 李胜琴 邢佳祁 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期249-256,共8页

为了提高自动驾驶跟踪过程中路径跟踪的精确性和车辆的操纵稳定性,提出了一种基于模型预测控制原理并结合转角补偿的轨迹跟踪控制方法.将整体控制结构分为上下两层:上层为轨迹跟踪控制层,根据获得的道路信息及车辆行驶状态,利用模型预... 为了提高自动驾驶跟踪过程中路径跟踪的精确性和车辆的操纵稳定性,提出了一种基于模型预测控制原理并结合转角补偿的轨迹跟踪控制方法.将整体控制结构分为上下两层:上层为轨迹跟踪控制层,根据获得的道路信息及车辆行驶状态,利用模型预测控制算法得出车辆的前轮转角控制量;下层采用滑模控制理论设计转角补偿器,以汽车的横摆角速度误差为控制目标,实现精确跟踪.结果表明:与单点预瞄策略相比,模型预测+转角补偿的轨迹跟踪控制策略能更好地控制车辆实现轨迹跟踪,且横摆角速度和质心侧偏角峰值明显降低,稳定性更好. 展开更多

关键词 轨迹跟踪 模型预测控制 转角补偿 分层控制 滑模控制

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基于扩张状态观测器的双摆吊车分层滑模控制 被引量：2

12

作者 姚鑫亚 陈鹤 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期344-352,共9页

吊车系统在大尺寸货物运送过程中会呈现出双摆效应,同时更易受到外部干扰影响,导致控制难度更大。针对双摆吊车系统控制难题,提出一种基于扩张状态观测器的分层滑模控制方法,在保证负载快速平稳运送的同时有效抑制吊钩和负载的摆动。基... 吊车系统在大尺寸货物运送过程中会呈现出双摆效应,同时更易受到外部干扰影响,导致控制难度更大。针对双摆吊车系统控制难题,提出一种基于扩张状态观测器的分层滑模控制方法,在保证负载快速平稳运送的同时有效抑制吊钩和负载的摆动。基于吊车系统的动力学模型设计扩张状态观测器对系统的状态变量和干扰集合项进行估计,利用系统的状态误差和观测器的估计信号设计分层滑模控制器。此外,控制方法通过在滑模面中引入干扰补偿项,进一步提高系统的抗干扰能力。通过数值仿真,与已有方法进行对比,充分验证该研究方法在工作效率和鲁棒性方面均具有良好的控制性能。 展开更多

关键词 吊车系统 双摆效应 欠驱动系统 分层滑模控制 扩展观测器 摆动抑制 机电系统 先进控制

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多驱动系统同步跟踪分层滑模控制策略设计 被引量：1

13

作者 李剑锋 高雪 +1 位作者 戴开宇 田宇 《机床与液压》 北大核心 2024年第24期128-134,共7页

针对存在物理约束的多马达驱动系统,基于分层滑模控制提出一种高性能非线性位置同步跟踪控制策略。建立阀控液压马达控制模型,分析引起同步跟踪问题的主要因素;为了减少干扰对位置跟踪的影响,设计自适应鲁棒位置跟踪控制器,实现多驱动... 针对存在物理约束的多马达驱动系统,基于分层滑模控制提出一种高性能非线性位置同步跟踪控制策略。建立阀控液压马达控制模型,分析引起同步跟踪问题的主要因素;为了减少干扰对位置跟踪的影响,设计自适应鲁棒位置跟踪控制器,实现多驱动的独立位置跟踪;基于新的同步误差评价指标,设计动态面扰动抑制同步控制器,并解决反馈项过多引起的“微分爆炸”问题,以提高整体位置同步精度。然后,在位置同步和跟踪滑模面的基础上合成全局滑模面,获得了总体控制率,并利用Lyapunov稳定理论证明了所提控制器的稳定性。最后,通过矿用刮板输送机多驱动系统进行试验,对比不同控制器的性能特性,证明了所提多驱动同步跟踪分层滑模控制策略在不同工况下的自适应能力。 展开更多

关键词 多驱动 分层滑模控制 同步性 跟踪性

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欠驱动航天器姿态稳定的分层滑模控制器设计 被引量：20

14

作者 王冬霞 贾英宏 +2 位作者 金磊 周付根 徐世杰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期17-24,共8页

利用分层滑模控制方法,为带两个控制执行机构的欠驱动刚体航天器的姿态控制系统设计了一种三轴稳定控制器。首先,给出了基于两个推力器的欠驱动航天器的姿态动力学和运动学模型,分析了其模型特点。其次,将子系统的变量进行组合定义成第... 利用分层滑模控制方法,为带两个控制执行机构的欠驱动刚体航天器的姿态控制系统设计了一种三轴稳定控制器。首先,给出了基于两个推力器的欠驱动航天器的姿态动力学和运动学模型,分析了其模型特点。其次,将子系统的变量进行组合定义成第一层滑模面,利用Filippov等效定理求出等效控制律。然后依次构造出第二层滑模面及第三层滑模面,根据滑模控制原理求出切换控制律,进而得到总的控制量。利用Lyapunov稳定性理论和Barbalat引理及推论证明了各层滑模面的全局渐近稳定性。仿真实验验证了该控制方法的有效性。 展开更多

关键词 欠驱动航天器 推力器 分层滑模控制 全局渐近稳定

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Pendubot的一种分层滑模控制方法 被引量：19

15

作者 王伟 易建强 +1 位作者 赵冬斌 刘殿通 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期417-422,共6页

针对Pendubot这类二阶欠驱动系统提出了一种分层滑模控制方法.该方法将系统状态分成两个子系统,分别构造滑动平面,采用Lyapunov方法求取总控制量,该控制量可以实现Pendubot的摆起控制,当系统接近平衡位置附近时,双层滑模控制器退化成单... 针对Pendubot这类二阶欠驱动系统提出了一种分层滑模控制方法.该方法将系统状态分成两个子系统,分别构造滑动平面,采用Lyapunov方法求取总控制量,该控制量可以实现Pendubot的摆起控制,当系统接近平衡位置附近时,双层滑模控制器退化成单层控制器,这样又保证了Pendubot能够稳定在最终的平衡位置上.从理论上证明了各层滑动平面的渐近稳定性,并且通过仿真实验验证了该方法的有效性以及该控制器对各类扰动的自适应性. 展开更多

关键词 PENDUBOT 分层 滑模控制 欠驱动系统

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基于分层滑模方法的两轮载人自平衡车的运动控制 被引量：8

16

作者 杨兴明 高银平 +1 位作者 朱建 许东昌 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1456-1460,共5页

文章采用分层滑模控制方法设计了非线性运动控制器,采用各状态变量代替各误差项,给出了滑模面和控制律的设计方法。在切换函数中利用幂次函数的非线性特性来降低抖振。仿真结果表明,该控制器超调量小,且很好地抑制了抖振现象,说明此控... 文章采用分层滑模控制方法设计了非线性运动控制器,采用各状态变量代替各误差项,给出了滑模面和控制律的设计方法。在切换函数中利用幂次函数的非线性特性来降低抖振。仿真结果表明,该控制器超调量小,且很好地抑制了抖振现象,说明此控制方法有效。 展开更多

关键词 自平衡系统 分层滑模控制 运动跟踪 抑制抖振

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双起升桥吊双吊具同步协调控制 被引量：12

17

作者 徐攀 徐为民 褚建新 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1300-1308,共9页

针对双起升桥式吊车双吊具同步协调运行过程中普遍存在的系统参数变化和摩擦等不确定扰动问题,本文基于双吊具的非线性感应电机动态数学模型及其耦合动力学模型,提出了一种时变分层增量式滑模控制和自适应补偿相结合的双吊具同步协调控... 针对双起升桥式吊车双吊具同步协调运行过程中普遍存在的系统参数变化和摩擦等不确定扰动问题,本文基于双吊具的非线性感应电机动态数学模型及其耦合动力学模型,提出了一种时变分层增量式滑模控制和自适应补偿相结合的双吊具同步协调控制方法.该方法首先利用时变滑模技术实现了控制器在滑模趋近阶段的鲁棒性控制,并采用分层增量形式的滑模面设计方法简化了控制器参数选取.然后,采用自适应补偿技术抑制了双吊具运行中存在的不确定扰动,同时减小了切换函数的增益值.此外,在切换函数设计中采用了指数趋近技术,使滑模控制器的抖振现象明显降低.最后,利用Lyapunov方法证明了该方法的全局稳定性和收敛性,并通过数值仿真和物理实验验证了该方法的有效性. 展开更多

关键词 双吊具 同步控制 时变滑模 分层增量式滑模 自适应扰动补偿

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一种独轮机器人的滑模控制 被引量：8

18

作者 阮晓钢 胡敬敏 +1 位作者 王启源 刘航 《控制工程》 CSCD 北大核心 2011年第1期128-132,共5页

针对一种由一个车轮驱动并控制前向平衡、并由电机驱动惯性轮形成反力矩来控制侧向平衡的独轮机器人系统,提出了一种分组分层滑模变结构控制方法。该方法根据机器人动力学模型特点,将系统看作两个单输入系统组合,并分别针对每个单输入... 针对一种由一个车轮驱动并控制前向平衡、并由电机驱动惯性轮形成反力矩来控制侧向平衡的独轮机器人系统,提出了一种分组分层滑模变结构控制方法。该方法根据机器人动力学模型特点,将系统看作两个单输入系统组合,并分别针对每个单输入系统设计分层滑模控制器,从而实现机器人的运动平衡控制。从理论上证明了各层滑动平面的渐近稳定性,并通过仿真实验验证了控制方法的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 独轮机器人 滑模控制 运动平衡控制 分层

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四轮独立驱动电动汽车转向稳定控制 被引量：8

19

作者 于树友 李文博 +1 位作者 刘艺 陈虹 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期719-730,共12页

四轮驱动电动汽车在中高速转向行驶过程中,轮胎的非线性特性会使得汽车出现大摆动、侧滑、过度或不足转向等安全问题.针对可能出现的问题,提出了四轮驱动电动汽车转向稳定分层控制策略.上层横摆稳定控制器采用基于图表的滑模控制算法规... 四轮驱动电动汽车在中高速转向行驶过程中,轮胎的非线性特性会使得汽车出现大摆动、侧滑、过度或不足转向等安全问题.针对可能出现的问题,提出了四轮驱动电动汽车转向稳定分层控制策略.上层横摆稳定控制器采用基于图表的滑模控制算法规划出使车辆转向稳定的附加横摆力矩.下层转矩优化分配控制器采用模型预测控制方法实现4个轮胎的转矩分配,保证车辆转向行驶安全性.仿真结果表明所设计的控制策略能够有效保证车辆的稳定转向行驶. 展开更多

关键词 横摆稳定 分层控制 预测控制 滑模控制 图表

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桥式吊车系统的分级滑模控制方法 被引量：35

20

作者 王伟 易建强 +1 位作者 赵冬斌 刘殿通 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期784-788,共5页

该文针对桥式吊车这一类欠驱动系统提出了一种分级滑模控制方法.该方法将系统状态分成两组,分别构造第一级滑动平面,并求取各个子滑动平面上的等效控制量.然后再构造第二级滑动平面。采用Lyapunov稳定定理获得最终的控制量.该控制量包... 该文针对桥式吊车这一类欠驱动系统提出了一种分级滑模控制方法.该方法将系统状态分成两组,分别构造第一级滑动平面,并求取各个子滑动平面上的等效控制量.然后再构造第二级滑动平面。采用Lyapunov稳定定理获得最终的控制量.该控制量包含各子滑动平面的等效控制分量,因此能够保证系统状态沿着各个子滑动平面滑动.该文从理论上证明了各级滑动平面的渐近稳定性,并且通过仿真验证了该结果. 展开更多

关键词 桥式吊车 分级 滑模控制 欠驱动系统

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