T型行人流通道建模及滑模控制方法北大核心CSCD

对行人在不同通道结构中的疏散方式的研究,在优化通行效率,避免事故发生以及设计通道结构中都具有重要价值.首先,基于行人流宏观模型和质量守恒定理,建立了一个具有数个可控出入口的T型通道行人流模型.然后,以避免拥堵并且最大化整体模型通行量的控制目标,采用级联的方式,设计了一种滑模控制器,用李雅普诺夫稳定性原理证明了系统的稳定性,同时采取了边界层的方法来抑制抖振现象.最后,进行了数值仿真,结果表明,滑模控制器达到了控制目标,并且边界层方法有效地抑制了控制器的抖振.     

基于快速输出采样反馈技术的无抖振离散滑模控制

针对一类单输入单输出的离散时间系统,提出了一种基于快速输出采样反馈技术(FOS)的无抖振滑模控制器.该控制策略避免了在控制器中采用切换模式,从而消除了切换面附近的抖振.理论分析和仿真结果表明该方法不仅能保证闭环系统的稳定性,而且能提高系统的稳态精度.     

鲁棒自适应仿生模糊滑模控制北大核心

针对一类非线性系统,将生物个体对外界环境的适应对策弓J入滑模控制中,在模糊滑模控制的基础上提出了仿生模糊滑模控制方法.该法利用生物随外界环境变化的主动适应性来设计控制器.在实际问题中往往出现建模误差、外界干扰等不确定因素,为了补偿模糊控制器与理想控制器的误差,增加了一个鲁棒控制器.这样使系统具有更强的鲁棒性和抗扰动性,有效避免抖振和消除误差,达到理想状态.同时,利用Lyapunov稳定性理论,证明了闭环系统的全局稳定性.最后对线性系统和倒立摆系统进行了仿真,结果表明了方法的有效性和可行性.     

鲁棒自适应仿生模糊滑模控制

针对一类非线性系统,将生物个体对外界环境的适应对策弓J入滑模控制中,在模糊滑模控制的基础上提出了仿生模糊滑模控制方法.该法利用生物随外界环境变化的主动适应性来设计控制器.在实际问题中往往出现建模误差、外界干扰等不确定因素,为了补偿模糊控制器与理想控制器的误差,增加了一个鲁棒控制器.这样使系统具有更强的鲁棒性和抗扰动性,有效避免抖振和消除误差,达到理想状态.同时,利用Lyapunov稳定性理论,证明了闭环系统的全局稳定性.最后对线性系统和倒立摆系统进行了仿真,结果表明了方法的有效性和可行性.     

一类离散非线性系统基于幂次函数的显式高阶滑模预测控制算法

针对一类不确定离散非线性系统,提出了一种显式高阶滑模预测控制算法:利用幂次函数趋近律和高阶滑模控制方法,结合预测控制策略,给出了一种高阶滑模预测模型,得到了显式的高阶滑模预测模型控制器,使其兼具滑模控制方法与预测控制方法的优点,有效削弱了滑模控制系统的抖振现象.最后用数值仿真算例证明了文章设计方法的有效性,与传统滑模预测控制相比,收敛速度更快,稳定性更好.     

永磁同步电机复合型变阶次积分滑模控制研究

基于永磁同步电动机(PMSM)的数学模型和状态方程,为提高其位置控制的动态响应性能和鲁棒性,提出一种含有整数阶积分以及分数阶积分的复合型非线性滑模面,并设计了相应的位置滑模控制算法,其中分数阶积分项的阶次采用模糊推理原则获得.在控制律输出中加入滑模面的分数阶积分项作为前馈补偿,进一步增强了抑制负载扰动及削弱系统抖振的能力.通过Lyapunov定理证明了所设计的复合积分滑模控制方法的稳定性.对所提控制方法进行模型搭建和数值仿真,仿真结果证明了所提方法的鲁棒性和有效性.     

采用可变边界层法削弱一类非线性变结构系统的抖振

针对一类非线性系统,提出一种削弱变结构控制系统抖振的新方法-可变边界层法,推导出变结构控制系统的稳态误差与饱和特性宽度之间定量的数学关系,通过系统的稳态误差指标可以设计出边界层宽度变化的饱和特性,从而既削弱了系统的抖振又满足系统稳态误差指标,仿真结果验证了该方法的有效性.     

利用模糊滑模控制的非线性不确定系统模型到达控制

研究了一类非线性不确定系统的模型到达控制问题。控制机构中采用了动态补偿器和模糊滑模控制律，并且在解模糊中采用了双二次函数插值算法。模糊滑模控制的应用，抑制了抖振,保证了系统的快速性和鲁棒性，模糊数模型和双二次函数插值解模糊算法，大大减少了计算量。仿真验证了本文的方法的有效性。     

线性滞后广义系统的二阶滑模控制方法

讨论了时滞广义系统在不同条件下的变结构控制,根据终端滑模控制的特点,提出了一种由线性滑模与终端滑模构成的二阶终端滑模及相应控制策略.研究结果表明,该方法能够有效地清除系统的高频抖振,同时保证闭环系统的渐近稳定,实现滑模运动.举例说明了设计的合理性和有效性.     

考虑执行器特性的机械臂全阶滑模控制

针对动力学模型中带有参数未知特性的机械臂位置和速度跟踪问题,提出一种新型的基于神经网络和全阶滑模的控制策略.该策略考虑了执行器的动力学特性,然后基于跟踪误差,建立了全阶滑模面,并利用径向基网络对模型未知特性进行逼近,进而设计鲁棒自适应控制律使得系统状态到达滑模面并沿滑模面收敛到平衡点.理论分析证明了所设计的控制策略可在克服抖振问题的同时保证闭环系统的渐近稳定性.二连杆机械臂系统的数值仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

基于扩张状态观测器的机电伺服系统饱和补偿与自适应滑模控制

针对带有未知摩擦力矩与输入饱和约束的机电伺服系统,提出了一种基于扩张状态观测器的伺服系统自适应滑模控制策略.首先,根据微分中值定理将非光滑饱和函数转化为仿射形式.其次,设计非线性扩张状态观测器并采用极点配置法确定观测器参数,用于补偿未知摩擦、饱和等非线性项以及外部干扰的影响.然后,通过结合参数自适应律和滑模理论,设计自适应滑模控制器,保证系统输出快速稳定地跟踪期望信号且改善抖振问题.仿真对比结果验证了所提方法的优越性.     

基于扰动补偿趋近律的非匹配离散广义准滑模控制

研究了非匹配不确定离散广义系统准滑模控制策略的综合问题.给出了具有前级状态向量的动态切换函数,使得系统能够在切换带内稳定.设计了两种带有扰动补偿的离散广义趋近律,消除了常规滑模控制策略中不确定项必须有界的限制,且不必满足匹配条件.给出了系统准滑动模态保持逐步穿越切换面的必要条件,减小了准滑动模态切换带的带宽.所设计的滑模控制器在有限时间内可达切换面,削弱了系统抖振,有效地改善了系统动态品质.最后,数值算例验证了该控制策略的可行性.     

基于模糊自适应观测器的DFIG最大风能捕获模糊终端滑模控制

以双馈风力发电机(DFIG)为研究对象,基于两相同步旋转坐标系下DFIG的数学模型,设计模糊自适应观测器对DFIG的转子角速度进行实时观测。解决了比例+积分自适应律中采用固定增益影响观测效果的问题,省去了测速装置。根据最大风能捕获原理设计转速控制器。为提高系统的鲁棒性和控制精度,对解耦后的DFIG转子模型采用模糊终端滑模方法进行控制,有效地抑制系统的抖振现象,并在有限时间内实现无静差跟踪,也确保了观测值的准确性。仿真结果验证了该方法有效性。     

基于RBF神经网络的鲁棒因子滑模变结构多自由度机械臂精确跟踪控制研究

针对具有时变干扰的不确定多自由度机械臂,文章设计了基于RBF神经网络的含有鲁棒因子的滑模变结构高精度跟踪控制方法.针对时变干扰,设计鲁棒因子,将其嵌入滑模变结构控制器,克服了时变干扰对系统跟踪性能的影响.将RBF神经网络控制算法结合鲁棒因子滑模变结构控制,估计多自由度机械手臂系统的不确定因素.采用Lyapunov函数方法,证明了系统的稳定性.对比分析了计算力矩法滑模变结构控制方法,仿真结果证明,基于RBF神经网络的鲁棒因子滑模控制,针对具有时变干扰的含有不确定因素的多自由度机械手臂系统,具有较为精确的跟踪性能.     

具有半马尔可夫跳跃的时变时滞系统的滑模控制研究

该文研究具有半马尔可夫跳跃的不确定连续时变时滞系统的滑模控制器设计问题.首先,通过研究系统的动力学特性,结合滑模面,建立描述滑模完整动力学的奇异系统.然后,充分考虑时滞信息,构造符合系统特性的Lyapunov泛函,给出滑模面存在的充分条件,保证滑模动力学系统的随机稳定性.基于此,设计滑模控制器,使闭环系统最终收敛到滑模面.最后,通过一个数值算例验证该文方法的有效性.     

具有类反斜线回滞执行器的非线性系统的自适应控制

针对类反斜线回滞非线性系统,设计了自适应控制器,保持系统稳定并实现对参考信号的任意精度跟踪.在控制器设计中,通过构造足够光滑的非线性函数作为符号函数的逼近,从而解决了传统自适应控制器设计中由于符号函数的引入而导致控制器不连续的问题,避免了因此而产生的抖震现象.在系统模型中充分考虑未建模动态,使模型更具一般性.最后应用MATLAB软件进行仿真实验,结果进一步验证了该控制器的有效性.     

一种基于奇异摄动理论的鲁棒自适应非仿射非线性控制方法

文章针对一类具有参数不确定性和未知扰动项的非仿射非线性系统,提出了一种基于奇异摄动理论的鲁棒自适应控制方法.首先,通过控制输入构建了一个快变子系统,为原系统引入时标分离特性,使闭环系统可以在快变和慢变时间尺度上分解为两个降阶子系统:边界层子系统和降阶慢变子系统.在快时间尺度上,通过设计边界层子系统的结构使其在平衡点处指数稳定;在慢时间尺度上,针对含有参数不确定性和未知扰动项的降阶慢变子系统设计鲁棒自适应控制器.根据奇异摄动理论,闭环系统的跟踪性能可由降阶慢变子系统近似.文章提出的控制方法同时考虑了参数不确定性和未知扰动项的影响,在不忽略非仿射结构的前提下实现控制目标,不依赖于原系统的时标分离特性,且避免了反步法中的“复杂性爆炸”问题.两组与参考文献控制方法的对比仿真结果验证了文章控制方法的有效性.     

具有时滞和参数不确定性的网络系统的滑模控制

研究了一类具有时滞的不确定网络控制系统(NCS)的滑模控制.首先,用一种特殊的变换将不确定时滞系统化为非延迟不确定系统形式.然后基于Lyapunov稳定性理论及线性矩阵不等式(LMI)技术,以线性矩阵不等式的形式给出了该系统的一些新的稳定性判据.所提出的控制器能够使具有不确定性的时滞系统渐近稳定性,而且控制器结构简单,计算方便.最后通过数值模拟,验证了所设计方法的有效性.     

输入通道有干扰多变量MRAC系统全局稳定化控制

对具有未建模动态且输入通道存在干扰的动态不确定多输入多输出(MIMO)模型参考自适应控制(MRAC) 系统，仅应用系统的输入输出量测数据给出了一种变结构模型跟踪控制器设计机制.通过辅 助信号和带有记忆功能的正规化信号,并适当选择控制器参数, 所提出的变结构控制 (VSC)能保证闭环系统的全局稳定性,且跟踪误差可调整到任意小.     

输入通道有干扰多变量MRAC系统的全局稳定化控制

对具有未建模动态并且输入通道存在干扰的动态不确定多输入多输出(MIMO)模型参考自适应控制(MRAC)系统,应用输出反馈给出了一种变结构模型跟踪控制器设计．系统的已建模部分有大于1的任意相对阶且已建模部分阶的上界是未知的．通过引入辅助信号和带有记忆功能的正规化信号,以及适当选择控制器参数,保证了闭环系统的全局稳定性,且跟踪误差可调整到任意小．