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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
提出一种基于扩张状态观测器的反演自适应滑模控制方法,通过非线性坐标变换,将标准混沌系统模型变为更适于反演设计策略的严格参数反馈形式。设计线性扩张状态观测器估计系统状态及不确定部分,基于反演策略设计滑模控制律,并设计切换增益的自适应更新律以保证系统跟踪误差快速稳定收敛至零点。为了避免虚拟控制量的解析求导,简化控制器设计过程,虚拟控制量的导数通过一个滤波器获得。最后,将所设计方法与常规反演滑模控制器及PID控制做仿真实验比对,验证了所设计控制器能够改善滑模控制信号的抖振问题,提高了被控系统的动态性能。  相似文献   

2.
本文主要研究永磁同步电机伺服系统的位置跟踪问题。根据矢量控制原理,针对d轴电压,设计了一阶滑模控制器,将使d轴电流在有限时间到达0。针对q轴电压,基于滑模控制理论,设计了积分型高阶滑模控制器。由于系统中存在不确定性参数,设计了基于神经网络的q轴电压滑模控制器。理论分析表明,在所设计的控制器作用下,可以保证位置系统的精确跟踪控制。仿真结果表明了该控制方案具有较好的收敛性和抗干扰性能。  相似文献   

3.
针对不确定机器人的轨迹跟踪控制,本文提出了一种自适应H∞神经滑模控制器。在设计系统标称控制律的同时,通过利用神经网络估计模型产生系统不确定性的补偿信号,并利用一个滑模控制项消除网络建模误差的影响,以改善标称控制律的控制性能,最后,基于H∞控制技术将外部干扰的影响抑制到期望水平,从而实现对不确定机器人系统的H∞跟踪控制。仿真实例证实了该控制方案的有效性。  相似文献   

4.
研究目的:四轮独立驱动汽车四个车轮的电机转矩可以正、反向输出,有必要对其底盘集成控制系统进行针对性设计以保证各车轮间的协调运作。集成控制系统一般可以分为上层运动控制器和下层力分配器。对于运动控制器的设计,同类研究一般采用滑模控制方法来处理汽车运动的非线性特征,其中终端滑模控制因具有高的稳态精度和有限时间收敛的特点而成为研究热点。对于力分配器的设计,通常方法不能在保证运算效率的同时考虑到执行器的约束,从而很难应用于实际。本文采用终端滑模控制方法来设计运动控制器,通过分析驾驶员操作行为从而更好地追踪理想的车辆运动目标;并提出一种简单有效的转矩分配控制策略,通过考虑轮胎附着极限从而将运动总力分配至四个车轮上。创新要点:本文创新性地将终端滑模控制应用到底盘集成控制系统以实现车辆纵向、侧向及横摆运动的联合控制;本文提出了一种新颖的转矩分配控制策略,将复杂的有约束控制分配问题分解至若干个简单的无约束分配子问题。研究方法:本文采用分层式协调控制方案(图1),应用非奇异和全局快速终端滑模控制方法设计运动控制器,提出一种基于伪逆矩阵的有约束转矩分配策略,应用驾驶员最优预瞄加速度模型来描述和分析人-车闭环系统的运动响应,通过MATLAB/Simulink和CarSim的联合仿真对所设计的四轮独立驱动汽车转矩分配方法进行对比验证。所设定的三个仿真工况包括:开环方向盘角阶跃输入(图6、7及表2)、闭环双移线工况(图8–10)和闭环对开路面制动(图11–15),分别用以测试车辆横摆、侧向及纵向方向上的动力学响应。重要结论:本文提出的基于终端滑模控制的四轮独立驱动汽车转矩分配方法将车辆的稳态转向特性由不足转向转变为中性转向,驾驶员从而能更容易地操纵车辆而不需要对汽车的非线性响应做出额外的转向补偿。与此同时,该分配方法在不影响车辆侧向稳定性的前提下可以准确地响应驾驶员的加速/制动意图。仿真结果表明终端滑模控制器相比传统滑模控制方法在车辆纵向、侧向、横摆方向上的运动控制效果均有一定程度地提高,而有约束的力分配器更可以明显地提高车辆的操纵性和稳定性。综合评价表明,所提出的基于终端滑模控制的四轮独立驱动汽车转矩分配方法获得了最佳的控制性能,符合设计要求。  相似文献   

5.
对基于输入输出模型的一类非线性系统提出了滑模控制方法 ,解决了一般滑模控制设计需要依赖于系统状态的问题 .通过对系统输入输出模型的分解 ,将控制器的设计分为两部分 ,一部分是由滑模控制器实现 ,另一部分是进行线性反馈控制器的设计 .仿真结果表明了控制方法的有效性  相似文献   

6.
以二阶非线性系统为研究对象设计滑模面,采用滑模控制器分别进行平衡控制和轨迹跟踪控制。在滑模控制器的设计中,采用指数趋近律,并利用Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性。在控制器中,采用饱和函数代替符号函数,对抖振现象进行抑制。采用Matlab/Simulink软件建立了滑模控制仿真实验系统,能够进行平衡控制和轨迹跟踪控制,并对实验结果进行了分析。  相似文献   

7.
研究目的:四轮独立驱动汽车四个车轮的电机转矩可以正、反向输出,有必要对其底盘集成控制系统进行针对性设计以保证各车轮间的协调运作。集成控制系统一般可以分为上层运动控制器和下层力分配器。对于运动控制器的设计,同类研究一般采用滑模控制方法来处理汽车运动的非线性特征,其中终端滑模控制因具有高的稳态精度和有限时间收敛的特点而成为研究热点。对于力分配器的设计,通常方法不能在保证运算效率的同时考虑到执行器的约束,从而很难应用于实际。本文采用终端滑模控制方法来设计运动控制器,通过分析驾驶员操作行为从而更好地追踪理想的车辆运动目标;并提出一种简单有效的转矩分配控制策略,通过考虑轮胎附着极限从而将运动总力分配至四个车轮上。创新要点:本文创新性地将终端滑模控制应用到底盘集成控制系统以实现车辆纵向、侧向及横摆运动的联合控制;本文提出了一种新颖的转矩分配控制策略,将复杂的有约束控制分配问题分解至若干个简单的无约束分配子问题。研究方法:本文采用分层式协调控制方案(图1),应用非奇异和全局快速终端滑模控制方法设计运动控制器,提出一种基于伪逆矩阵的有约束转矩分配策略,应用驾驶员最优预瞄加速度模型来描述和分析人-车闭环系统的运动响应,通过MATLAB/Simulink和CarSim的联合仿真对所设计的四轮独立驱动汽车转矩分配方法进行对比验证。所设定的三个仿真工况包括:开环方向盘角阶跃输入(图6、7及表2)、闭环双移线工况(图8–10)和闭环对开路面制动(图11–15),分别用以测试车辆横摆、侧向及纵向方向上的动力学响应。重要结论:本文提出的基于终端滑模控制的四轮独立驱动汽车转矩分配方法将车辆的稳态转向特性由不足转向转变为中性转向,驾驶员从而?  相似文献   

8.
考虑机器人的不确定项,首先利用反馈控制技术,把基于拉格朗日方程的多关节机器人动力学模型转化成一线性状态方程.然后基于此状态方程,运用变结构控制思想,并结合李雅普诺夫函数设计出一种新的机器人鲁棒控制器,这种控制器能够保证机器人机械臂的跟踪误差渐近收敛到零点.无论是理论推导还是实验仿真都说明了所设计的控制器有着很好的鲁棒性和有效性.  相似文献   

9.
伺服控制系统在工业机器人、数控机床等高速高精度运动控制系统中有着广泛应用,伺服系统控制器是决定其性能优劣的关键,为此提出一种基于频域特性的伺服系统控制器设计方法。通过设计控制器改变系统开环频率特性,然后分析开环频率特性来评估系统的闭环性能,进一步依据开环频率特性和设计指标调整控制器参数使系统达到理想性能,最后在闭环响应中检验控制器设计效果。为了验证所提方法的有效性,以PID控制器和基于内模原理的LQR控制器频域设计为例在自主研发的伺服云台控制系统中进行实验。实验结果表明,基于频域的控制器设计方法提升了控制器设计的效率和伺服系统的性能。  相似文献   

10.
《集宁师专学报》2016,(2):27-34
针对刚性机器人有限时间鲁棒控制问题,为了提高控制性能,提出全局高速非奇异终端滑模及相应的滑模控制策略,并将新的滑模控制策略应用到刚性机器人轨迹跟踪控制中。该文所提出的全局高速非奇异终端滑模不仅具有非奇异快速终端滑模所不具备的全局高速收敛特性,而且可以提供全局非奇异性。实例仿真研究结果表明,该控制策略可以实现对期望轨迹的全局高速有限时间非奇异鲁棒跟踪,有效地提高了刚性机器人控制性能。  相似文献   

11.
针对一种新型混联式汽车电泳涂装输送机构控制方法存在收敛时间较长问题,提出一种有限时间收敛滑模控制方法。首先采用解析法对机构进行运动学分析,并基于拉格朗日法建立输送机构动力学模型;提出一种快速终端滑模有限时间收敛控制方法,实现新型混联式输送机构控制的有限时间收敛;然后设计有限时间滑模观测器,实时观测被控对象模型中的不确定参数以及外部随机干扰并加以前馈补偿,以进一步提高系统鲁棒性,同时解决快速终端滑模控制存在的抖振问题;最后运用Lyapunov稳定性理论证明该控制方法的稳定性,利用MATLAB对控制方法进行仿真,并将其应用于新型混联式输送机构样机进行实验,结果表明该控制器具有跟踪误差小、稳态精度高、响应速度快、鲁棒性好的特点。  相似文献   

12.
An adaptive backstepping sliding mode control is proposed for a class of uncertain nonlinear systems with input saturation.A command filtered approach is used to prevent input saturation from destroying the adaptive capabilities of neural networks (NNs).The control law and adaptive updating laws of NNs are derived in the sense of Lyapunov function,so the stability can be guaranteed even under the input saturation.The proposed control law is robust against the disturbance,and it can also eliminate the impact of input saturation.Simulation results indicate that the proposed controller has a good performance.  相似文献   

13.
INTRODUCTIONConsiderableattentionhasbeenfocusedonthecontrolproblemofuncertaindynamicalnon linearsystemssubjecttoexternaldisturba  相似文献   

14.
This paper presents a nonlinear robust control design method for a generic rotorcraft unmanned aerial vehicle(RUAV). The control objective is to let the RUAV track some pre-defined time-varying position and headingtrajectories. The proposed controller employs feedback linearization process to realize the dynamic decoupling controland applies adaptive sliding mode control to compensate for the parametric uncertainties and external disturbances.The global asymptotical stability is proved via stability analysis. Compared with the cascaded controller, the proposedcontroller demonstrates a superior tracking performance and robustness through numerical simulation in the presenceof parametric uncertainties and unknown disturbances.  相似文献   

15.
An adaptive terminal sliding mode control (SMC) technique is proposed to deal with the tracking problem for a class of high-order nonlinear dynamic systems. It is shown that a function augmented sliding hyperplane can be used to develop a new terminal sliding mode for high-order nonlinear systems. A terminal SMC controller based on Lyapunov theory is designed to force the state variables of the closed-loop system to reach and remain on the terminal sliding mode, so that the output tracking error then converges to zero in finite time which can be set arbitrarily. An adaptive mechanism is introduced to estimate the unknown parameters of the upper bounds of system uncertainties. The estimates are then used as controller parameters so that the effects of uncertain dynamics can be eliminated. It is also shown that the stability of the closed-loop system can be guaranteed with the proposed control strategy. The simulation of a numerical example is provided to show the effectiveness of the new method. Project supported by the National Outstanding Youth Science Foundation of China (NSFC:69725005) and the Zhejiang, Provincial Natural Science Key Foundation of China (ZD9905)  相似文献   

16.
非线性不确定系统鲁棒自适应动态面控制   总被引:7,自引:0,他引:7  
本文针对具有未知参数不确定和干扰的严格反馈型的非线性系统鲁棒自适应控制提出了一种新的设计方法 ,即动态面控制 .传统的递推算法要求对建模的非线性反复多次微分 .本文方法由于加入了n个低通滤波器使得算法不用对模型非线性进行多次微分 ,因而避免了因“微分项的爆炸”引起的算法复杂性从而简化了算法 .理论分析证明了所设计的鲁棒自适应动态面控制器保证了闭环系统的半全局渐近稳定并且使得输出跟踪期望轨迹 .仿真结果表明了所设计的控制器的有效性和可行性 .  相似文献   

17.
A dynamic velocity feed-forward compensation control (DVFCC) approach with RBF neural network (RBF-NN) dynamic model identification was presented for the adaptive trajectory tracking of industrial robots.The proposed control approach combined the advantages of traditional feedback closed-loop position control and computed torque control based on inverse dynamic model.The feed-forward compensator used a nominal robot dynamics as accurate dynamic model and on-line identification with RBF-NN as uncertain part to improve dynamic modeling accuracy.The proposed compensation was applied as velocity feed-forward by an inverse velocity controller that can convert torque signal into velocity in the standard industrial controller.Then,the need for a torque control interface was avoided in the real-time dynamic control of industrial robot.The simulations and experiments were carried out on a gas cutting manipulator.The results show that the proposed control approach can reduce steady-state error,suppress overshoot and enhance tracking accuracy and efficiency in joint space and Cartesian space,especially under highspeed condition.  相似文献   

18.
基于积分型李亚普诺夫函数的直接自适应模糊控制   总被引:3,自引:0,他引:3  
针对一类具有未知下三角形函数控制增益矩阵的非线性系统,根据滑模控制原理,并利用I型模糊系统的逼近能力,提出了一种直接自适应模糊控制器设计的新方案.通过引入积分型李亚普诺夫函数及逼近误差自适应补偿项,证明了闭环系统是全局稳定的,跟踪误差收敛到零.仿真结果表明了该方法的有效性.  相似文献   

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