趋近律

摘要： 针对存在时变性扰动的药协调臂机电伺服系统,提出了一种基于干扰观测器的自适应滑模变结构控制策略,系统中的未建模动态可以被扰动观测器有效地在线跟踪并进行补偿。设计了滑模控制器消除观测到的扰动项所造成的误差,确保了控制系统的收敛性与稳定性。针对滑模控制抖振严重这一现象,根据切换项系数设计了自适应律,极大地减小了系统控制量的抖振。仿真实验结果表明,在1块药装填、6块药装填2种极端工况下,该控制策略具有较好的动态跟踪性能和鲁棒性。

摘要： 为进一步抑制永磁同步电机(PMSM)调速系统控制所产生的不稳定性问题,在传统指数趋近律基础上,设计了一种新型的趋近律。在传统指数趋近律的等速项中新加一个以滑模面s为变量的函数,同时对传统符号函数进行改进优化,进行曲线的平滑处理,以及进行改进趋近律的存在性、可达性证明。以改进后的趋近律构建滑模速度控制器,搭建系统的Simulink仿真模型,与PI控制方法、传统指数趋近律方法进行仿真效果对比。仿真结果显示,改进后的趋近律达到了减小抖振和提高抗扰性能的目的,各方面提升效果更加显著。

摘要： 为了解决外界周期性负荷扰动而引起的电力系统混沌振荡问题,提出了一种基于新型指数趋近律方法的非奇异终端滑模扰动观测器控制算法。采用非奇异终端滑模面进行控制器的设计,同时设计一种扰动观测器在线实时观测负荷扰动,并将此观测器作为非奇异终端滑模控制器的前馈补偿项,抵消电力系统周期性负荷扰动的影响,抑制电力系统混沌振荡,使其恢复到同步运行状态。仿真结果验证了所提出方法的具有较好的快速收敛特性和较强的抗扰动能力。

摘要： 针对Buck变换器中电压收敛速度慢、抗负载干扰能力差的问题,提出了一种快速非奇异固定时间终端滑模控制方法。基于固定时间稳定理论,构造了一种新型固定时间滑模面和滑模趋近律,与传统固定时间控制方法相比提高了远离系统原点时的收敛速率,保证系统能在固定时间内稳定。结合Buck变换器电路模型设计了新型非奇异固定时间控制器,通过仿真和实验与传统固定时间控制方法和PI控制器进行对比,其结果验证了该方法的有效性。

摘要： 针对现有采煤机滚筒高度自动控制性能较差的问题,提出了采煤机滚筒高度趋近律滑模控制策略。建立了采煤机调高油缸的数学模型,设计了趋近律滑模控制系统;建立了滚筒高度的运动模型,分析了PID控制和趋近律滑模控制的效果。结果表明,趋近律滑动模式控制在信号跟踪动态响应和稳态误差方面优于PID控制,在采煤机负载时,滚筒高度基本不受影响,与传统的控制方法相比,采煤机滚筒采用变速指数趋近律的控制方式,不仅保证了较快的响应速度和较高的控制精度,而且有效地减小了系统的振动,提高了采煤机切割驱动系统的可靠性。

摘要： 针对纱线张力控制系统的非线性、实时性以及传统滑模控制存在的收敛速度慢、抖振等问题,提出了一种纱线张力滑模模糊控制方法。以无刷直流电动机为张力控制执行机构,提出了改进的多幂次趋近律,设计了基于该趋近律的滑模模糊张力控制器,并对建立的纱线张力控制系统数学模型进行实验分析。结果表明,该滑模模糊张力控制器降低了系统的收敛时间与抖振幅值。该方法不仅能提高启动过程的速度,还能提高系统的稳定性。

摘要： 针对带有外部干扰和建模不确定性的机械臂轨迹跟踪控制,提出了一种基于干扰观测器的改进滑模控制算法,利用干扰观测器观测外界干扰和系统的不确定性并加以补偿。针对滑模控制中的高频抖振,提出了一种改进趋近律,将非线性fal-函数引入指数趋近律,增强系统的动态适应性,并且引入自适应项加快系统的收敛速度。仿真结果表明,改进后算法与基于指数趋近律的滑模控制算法相比,误差收敛速度更快,输出力矩更为平稳。

摘要： 中高速时永磁同步电机无位置传感器控制系统中传统滑模观测器会存在较大估计误差,根据超螺旋算法,在保证稳定性前提下设计了一种增益值随估计转速变化的变增益超螺旋滑模观测器,实现对转速和转子位置估计精度的提高。针对无位置传感器控制方法中鲁棒性较差问题,在变增益超螺旋滑模观测器估计出转速的基础上,提出一种基于新型趋近律和新型负载转矩观测器的滑模转速控制器,用于提高整个控制系统的动态响应和鲁棒性。根据李雅普诺夫稳定性理论对所提出的新型趋近律和负载转矩观测器进行了稳定性证明,通过仿真和实验证明,改进滑模无位置传感器控制系统能够提高转速估计的精度和控制系统的鲁棒性。

摘要： 针对音圈电机控制系统中存在匹配扰动和滑模抖振的问题,提出一种递归型互补滑模控制器。所提控制器在建立匹配扰动的音圈电机二阶数学模型的基础上,采用递归型设计思想,第一层为积分终端滑模,第二层为互补滑模,可以同时拥有两层滑模面的共同优点。利用Lyapunov定理证明所提控制器的稳定性。通过仿真结果表明,所提控制器以较快速度达到稳态效果并有效减小抖振效果,具有更强的鲁棒性及均衡的性能。

摘要： 针对电动汽车三相PMSM驱动电机使用传统PI控制导致的转速超调量大,启停速度慢以及稳定性差的问题,提出了一种改进趋近律滑模速度控制器,并与传统PI控制器相对比,结果证明:所提改进SMC速度控制器,能够改善三相PMSM的调速性能和稳定性,证明所用算法有效性。

摘要： 离散变速趋近律的稳定与否关键在于参数的选择,对于高阶系统,目前还没有合适的理论依据来设计趋近律的参数.通过分析变速趋近律的特点,得出了变速趋近律渐近稳定的充分条件,并依照此条件获得了变速趋近律各个参数的具体范围并提出了广义离散变速趋近律的概念.最后,按照给出的范围,设计了两个高阶系统的广义变速趋近律的控制方案.仿真结果表明,得出的参数范围能保证系统渐近稳定.

摘要： 在一般双线性变结构控制系统中使用趋近律方法设计控制律时，会造成系统函数在某一区域没有定义而出现“状态深阱”。系统在“状态深阱”内将发散。不同的趋近律所设计出的控制律，对“状态深阱”有适应能力有所不同。通过一个三阶系统数字例子的计算机仿真，研究了在几种趋近律所设计出的所制律作用下闭环系统的动态特性，分析了趋近律对“状态深阱”的适应能力。

摘要： 针对机械臂轨迹跟踪滑模控制中存在的抖振问题,采用趋近律的方法来进行有效改善,本文提出了一种新的滑模趋近率,建立了双关节机械臂运动模型,通过李雅普诺夫函数证明了传统趋近率与所提趋近率的稳定性,分析了所提趋近率的优势.仿真结果显示,所提方法在与传统控制性能相似的情况下,可以通过取小趋近率的参数,以达到减小抖动的目的.

摘要： 从终端滑模结构、滑模到达条件、奇异问题、抖振问题、非匹配不确定系统控制、输入受限系统控制和离散终端滑模控制等七个方面,分析和总结了终端滑模控制理论近年的研究与发展.分析了终端滑模、快速终端滑模、非奇异终端滑模、双幂次型快速终端滑模、非奇异快速终端滑模、全局终端滑模、基于恒等变换的非奇异快速终端滑模及其他形式的终端滑模的特点和关键要素,讨论了滑模到达条件中的趋近律、有限时间收敛特性和固定时间收敛特性.最后,指出了终端滑模控制未来可能的几个研究与发展方向.

摘要： 讨论了传统幂次趋近律的缺点,推导出一种新的离散趋近律,该趋近律弥补了单纯幂次趋近律在离散系统使用中的不足,并利用它设计了一种新的离散控制器.该变结构控制系统,可保证系统运动最终趋于零点,并有降低抖振和保持快速趋近的动态品质.对该离散趋近律的抖振进行了分析和仿真实验研究,分析和仿真结果表明该方法能保证系统状态在趋近过程中的连续性,能有效地减小系统抖振,并能保证系统渐近稳定.

摘要： 针对传输控制协议(TCP)网络的拥塞问题,提出一种基于滑模控制的主动队列管理(AQM)算法.该算法直接分析非线性的TCP/AQM网络模型,对于往返时延和TCP连接所存在的不确定性具有良好的鲁棒性.设计了一种能够明显减小系统抖振的趋近律,使用该趋近律的控制器能有效抑制路由器中队列长度的振荡.不同情况下的仿真结果表明,该算法具有良好的稳定性和鲁棒性.

摘要： 研究了离散时间系统的变结构控制设计问题,分析了离散趋近律产生抖振的原因,提出一种新形式的离散趋近律.理论分析及仿真表明,该方案能有效克服由传统趋近律引起的抖振问题,加快趋近速度的同时改善了离散变结构控制系统的稳态性能.

摘要： 研究了不确定离散时间系统的变结构控制设计问题.对利用传统离散趋近律设计变结构控制时系统抖振原因进行了分析,提出了组合趋近律设计思想.针对系统不确定部分,采用神经网络进行在线学习,使结构控制器具有自适应性.仿真结果表明所提设计方法可以提高系统鲁棒性并有效减弱抖振.

摘要： 研究了不匹配不确定离散时间系统的变结构控制设计问题.将离散趋近律方法与边界层方法相结合,可有效消除抖振,并给出了边界层的厚度.设计扰动预估器以补偿不确定因素的影响,只要不确定性的变化率有界,即可保证闭环系统的鲁棒稳定性,而无需知道不确定性的界.仿真结果表明了该设计方法的有效性.

摘要： 本文针对双线性系统,对幂次趋近律进行改进,提出了一种新型的趋近律.仿真结果表明,系统动态品质良好,在滑模面上的抖振消除,并且系统具有很好的鲁棒性,证明了该设计方法是有效的.

摘要： 本发明提供了一种变指数幂次趋近律及其PMSM控制应用，本发明将电机转速给定值与电机转速的速度偏差输入到滑模控制器，输出得到q轴电流给定值；然后采集三相交流电流，并通过坐标系转换得到d轴电流和q轴电流；再通过转换得到d轴电压和q轴电压，并利用通过电压空间矢量脉宽调制得到的开关信号来调控三相逆变器，最后使用三相逆变器的输出量来控制电机。本发明中的基于变指数幂次趋近律设计的滑模控制器可以提高被控系统的动态品质，具有更快的响应速度和更小的超调，提高了系统的鲁棒性和快速性。

摘要： 一种基于变速趋近律的机电伺服系统自适应滑模控制方法，针对带有摩擦力矩、负载力矩以及扰动力矩等不确定性的机电伺服系统，利用双曲正切型函数构造一种新的变速趋近律，能够提高滑模变量的瞬态收敛速度和减小滑模变量进入稳态时的控制器抖振。同时，基于变速趋近律设计自适应滑模控制器和参数更新律，保证控制信号的连续性和削弱因符号函数导致的控制器抖振问题。

摘要： 一种基于边界层趋近律的永磁同步电机位置控制方法，针对带有惯性不确定因素以及外部扰动的永磁同步电机系统。根据永磁同步电机的动力学系统，设计边界层趋近律，采用滑模控制方法，再结合自适应方法，设计一种基于边界层趋近律的永磁同步电机位置控制方法。边界层趋近律的设计是为了保证系统在边界层外的快速性，在边界层内减速，削弱抖振。自适应控制是用来处理系统的惯性不确定性和外部干扰的。本发明提供了一种能削弱抖振，并且能有效抑制和补偿系统存在的惯性不确定性及外部干扰的控制方法，保证系统的有限时间收敛特性。

摘要： 本发明公开了一种基于变指数幂次趋近律的板球系统积分终端滑模控制方法，本发明通过分析板球系统的滑模控制器可知，控制器中的趋近律由变指数幂次项、非线性函数项和指数项构成，由于γ取值的不同自动调整趋近律中的指数参数，通过幂次趋近项和指数趋近项的相互作用，可以在不同阶段都得到较快的跟踪速率，有效地减弱抖振；在非奇异积分终端滑模控制方法的作用下，当滑模函数状态远离滑动模态时，由Terminal吸引子作用使系统状态收敛；当滑模函数状态接近滑动模态时，收敛时间由线性项和积分项决定，此外，由于滑模函数引入了跟踪误差的非线性函数积分项，即得到期望误差的同时也减小了稳态误差。

摘要： 本发明属于自动化控制技术领域，针对滑模控制的趋近速率慢以及产生抖振的问题，提出了一种分段的变速幂次趋近律，根据快速趋近律和幂次趋近律的特点，引入非线性函数来设计变速幂次组合函数的参数项，该趋近律确保了在每个阶段的都有快速收敛的特点，使得系统在趋近过程中的各个阶段都能实现快速收敛以及具有固定时间收敛特性。当系统存在模型不确定性和外部干扰时，该趋近律能使滑模变量在有限时间内收敛至稳态误差界内。并将该方法应用于小车倒立摆系统的稳定性控制中，仿真结果和数值分析验证了其有效性和优越性。

摘要： 本发明提供了一种新型趋近律的滑模控制方法，属于自动控制技术领域，流程包括：二阶非线性系统；设计滑模面；采用新型趋近律设计滑模控制器；通过与传统的指数趋近律滑模控制方法和双幂次趋近律的滑模控制方法进行了比较，并且应用于Buck变换器，当存在干扰时，本发明提出的一种新型趋近律的滑模控制与传统趋近律的滑模控制进行了比较，最终能够得出本发明的一种新型趋近律的滑模控制具有较好鲁棒性，对干扰不敏感，能够有效的削弱系统的抖振并且加快系统的收敛速度。

摘要： 本发明考虑铁损耗的PMSM调速系统变趋近律滑模控制方法涉及永磁同步电机最小损耗调速技术领域，该方法以铁损转矩为纽带，设计了最小损耗目标下的PMSM滑模速度控制器；首先，提出了一种基于虚拟损耗功率泰勒级数展开的最小损耗点d轴电流补偿方法，以实现不同工况下的电机最小损耗控制；其次，为了消除铁损耗对调速性能的影响，建立了包含铁损耗的PMSM转速跟踪模型，将最小损耗控制与转速控制联系起来；提出一种基于干扰估计的自适应滑模趋近律，避免滑模增益过高带来的系统能耗与滑模抖振，通过调整系统状态达到滑模面的速度削弱抖振。此外，通过将开关函数加到控制量的导数上有效降低了抖振，实现不确定环境下对设定转速的快速跟随。

摘要： 本发明公开了一种新型趋近律的板球系统滑模控制方法，属于系统控制领域，该控制方法具体步骤如下：(1)建立板球系统的线性模型；(2)趋近律设计；(3)设计新型滑模控制器，并进行稳定性验证；本发明能够提高响应速度以及控制精度，提高了板球系统的跟踪精度，同时有效抑制了系统抖振。

摘要： 本发明公开了一种基于改进变增益趋近律的永磁同步电机滑模控制方法，针对基于指数趋近律的传统滑模控制方法中存在的高频抖振严重、收敛速度较慢等不足之处进行了改进。首先，将使用固定增益的指数趋近律优化为使用自适应增益的改进变增益趋近律；然后，构建扩张状态观测器，对系统扰动与转子角速度进行观测；随后，基于改进变增益趋近律与积分滑模面构造永磁同步电机的速度控制器，并将扩张状态观测器的输出值作为速度控制器的补偿；最后，将前述控制器与观测器应用于永磁同步电机矢量控制系统。与传统的永磁同步电机滑模控制方法相比，本发明能够更好地抑制高频抖振现象并且提高响应速度，从而提升永磁同步电机调速系统的响应速度与稳态性能。

摘要： 本发明公开了一种基于分段离散趋近律的微波加热温度跟踪控制方法及系统，属于微波加热领域。本发明依据基于热力学第一定律在一维方向上的德拜媒质微波加热过程的数学模型建立滑模函数、与准滑模控制结合的离散趋近律，得到了控制律；本发明通过把期望温度与实际温度的误差设为滑模面，通过该控制律实现了微波加热过程的温度跟踪控制，且本发明能更快地到达滑模面，能够在准滑模带内保持稳定，具有较强的抗干扰能力，能够在防止热失控发生的条件下实现快速加热。