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基于新型趋近律的潜艇垂直面滑模控制仿真 预览
1
作者 陆斌杰 李文魁 +1 位作者 周岗 陈永冰 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第5期55-61,共7页
针对潜艇垂直面运动强非线性、耦合性和参数不确定的特点,为更好地实现对潜艇垂直面运动的控制,在Matlab环境下,基于垂直面线性操纵运动模型,考虑舵的动态响应,用首舵控制深度,尾舵控制纵倾角,采用新型趋近律设计滑模控制器并设计了基... 针对潜艇垂直面运动强非线性、耦合性和参数不确定的特点,为更好地实现对潜艇垂直面运动的控制,在Matlab环境下,基于垂直面线性操纵运动模型,考虑舵的动态响应,用首舵控制深度,尾舵控制纵倾角,采用新型趋近律设计滑模控制器并设计了基本的全维状态观测器;同时设计了常规的PID控制器并选取了最佳的PID控制参数,分别在3种情况下对2种控制器控制下的潜艇垂直面运动进行对比仿真。仿真结果表明,滑模控制器比PID控制器具有更好的控制性能和较强的鲁棒性,对实际潜艇的垂直面运动控制有一定的指导意义。 展开更多
关键词 潜艇 滑模控制 鲁棒性 趋近 状态观测器
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带饱和函数的幂次新型滑模趋近律设计与分析 预览 被引量:3
2
作者 李蒙蒙 叶洪涛 罗文广 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2019年第5期1400-1402,1414共4页
律通过饱和函数和两个幂次项系数在系统趋近过程不同阶段进行针对性调节,提高了系统动态响应过程的收敛速度,且有效削弱了抖振,从理论上证明了其存在性和可达性。将该趋近律应用到存在干扰的二力臂机械手名义模型控制系统中,结果表明,... 律通过饱和函数和两个幂次项系数在系统趋近过程不同阶段进行针对性调节,提高了系统动态响应过程的收敛速度,且有效削弱了抖振,从理论上证明了其存在性和可达性。将该趋近律应用到存在干扰的二力臂机械手名义模型控制系统中,结果表明,所提出的趋近律提高了系统的收敛速度,而且有效抑制了系统的抖振。 展开更多
关键词 滑模控制 趋近 抖振 收敛速度 名义模型
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基于改进扰动补偿趋近律的离散滑模控制
3
作者 郑长明 张加胜 陈荣 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期880-884,共5页
考虑满足匹配条件的不确定离散系统,提出一种改进扰动补偿趋近律滑模控制算法,分析准滑动模态的动态特性.为了减小准滑模域带宽,重新将扰动变化率定义为二阶扰动差分;同时,引入饱和函数,通过设置适当的边界层厚度,使得系统准滑模域带宽... 考虑满足匹配条件的不确定离散系统,提出一种改进扰动补偿趋近律滑模控制算法,分析准滑动模态的动态特性.为了减小准滑模域带宽,重新将扰动变化率定义为二阶扰动差分;同时,引入饱和函数,通过设置适当的边界层厚度,使得系统准滑模域带宽达到O(T3)量级且无稳态抖振,从而提高系统的控制精度;最后通过仿真实验验证所提出算法的有效性. 展开更多
关键词 离散系统 趋近 无抖振 准滑模 扰动补偿
基于干扰观测器的机械臂改进趋近律的滑模控制 预览
4
作者 梁骅旗 米根锁 《测控技术》 2019年第1期140-144,共5页
针对机械臂滑模控制中存在抖振的问题以及对外界干扰较为敏感的特性,设计了一种基于干扰观测器的机械臂改进趋近律的滑模控制策略。该策略在指数趋近律中引入饱和函数,提出了一种改进趋近律;根据系统动力学模型,对系统的不确定性和外部... 针对机械臂滑模控制中存在抖振的问题以及对外界干扰较为敏感的特性,设计了一种基于干扰观测器的机械臂改进趋近律的滑模控制策略。该策略在指数趋近律中引入饱和函数,提出了一种改进趋近律;根据系统动力学模型,对系统的不确定性和外部干扰采用干扰观测器进行观测;在此基础上设计系统滑模控制律,控制律对未观测的干扰进行补偿。仿真结果表明,控制策略能有效地抑制轨迹跟踪中的抖振问题,较好地克服外界干扰,保证系统的控制性能。 展开更多
关键词 机械臂 滑模控制 干扰观测器 趋近
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基于新型趋近律的非线性积分滑模控制方法
5
作者 李逃昌 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第11期2031-2035,共5页
针对一类不确定非线性系统的鲁棒控制问题,提出一种基于新型滑模趋近律的非线性积分滑模控制方法。首先,设计了一种非线性积分滑模面,保证系统在滑动模态阶段具有较好的性能。其次,提出一种新型快速滑模趋近律,证明了其有限时间可达特... 针对一类不确定非线性系统的鲁棒控制问题,提出一种基于新型滑模趋近律的非线性积分滑模控制方法。首先,设计了一种非线性积分滑模面,保证系统在滑动模态阶段具有较好的性能。其次,提出一种新型快速滑模趋近律,证明了其有限时间可达特性。进而基于提出的非线性积分滑模面和新型快速滑模趋近律进行了滑模控制器设计,推导了闭环滑模控制系统存在有界干扰时的干扰稳定界。最后,通过仿真验证了所提方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 滑模控制 趋近 滑模面 有限时间
基于新型积分自适应滑模控制策略的永磁同步电机控制 预览
6
作者 柯希彪 郭琳 +4 位作者 袁训锋 陈垚 徐晓龙 张商州 王换民 《电机与控制应用》 2019年第11期20-24,74,共6页
设计了一种永磁同步电机(PMSM)参数扰动和负载扰动的新型控制策略。通常PMSM控制是通过PI控制设计的,控制效果不佳,因此提出一种新型积分滑模控制(SMC)策略进行转速控制器设计。积分SMC具有较强的抗干扰性,不仅可以抑制控制系统的高频... 设计了一种永磁同步电机(PMSM)参数扰动和负载扰动的新型控制策略。通常PMSM控制是通过PI控制设计的,控制效果不佳,因此提出一种新型积分滑模控制(SMC)策略进行转速控制器设计。积分SMC具有较强的抗干扰性,不仅可以抑制控制系统的高频微分扰动,而且可以降低系统稳态误差,使控制更精确。设计趋近律函数对滑模控制器进行优化,使SMC参数自适应调节,提高系统响应速度。考虑到系统参数和负载扰动对控制性能的影响,将自抗扰环节引入SMC,提高了系统的抗扰性。最后通过仿真试验验证了控制系统良好的控制性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模控制 趋近 自抗扰
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指数趋近律在冶金机器人机械臂轨迹跟踪中的应用研究 预览
7
作者 周军小 《世界有色金属》 2019年第7期275-276,共2页
趋近律是变结构控制的一种常用方法,本文分析了指数趋近律的优缺点,结合冶金机器人机械臂的运转方式,推导出了一种运用于工业现场的离散趋近律。该趋近律不仅使冶金机器人机械臂在出现故障时可以改变路径,并且安全回到零点,而且把故障... 趋近律是变结构控制的一种常用方法,本文分析了指数趋近律的优缺点,结合冶金机器人机械臂的运转方式,推导出了一种运用于工业现场的离散趋近律。该趋近律不仅使冶金机器人机械臂在出现故障时可以改变路径,并且安全回到零点,而且把故障点看作干扰点可以进行过滤,达到系统安全和优化的目的。 展开更多
关键词 趋近 冶金机器人 工具坐标 轨迹优化
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基于新型趋近律的无刷直流电机滑模控制 预览
8
作者 崔保春 文迪 +1 位作者 马思远 王立鹏 《电气传动》 北大核心 2019年第4期3-5,32共4页
利用非线性幂次组合函数和双曲正切函数提出了一种新型滑模趋近律,采用积分滑模面设计切换函数,构造了一种无刷直流电机趋近律滑模变结构控制的调速方式,并利用Lyapunov判据证明了其稳定性。在Simulink环境下对控制系统进行仿真实验,仿... 利用非线性幂次组合函数和双曲正切函数提出了一种新型滑模趋近律,采用积分滑模面设计切换函数,构造了一种无刷直流电机趋近律滑模变结构控制的调速方式,并利用Lyapunov判据证明了其稳定性。在Simulink环境下对控制系统进行仿真实验,仿真结果表明:该控制算法具有动态响应快速、基本无超调,且对于外部负载转矩扰动和电机内部参数变化的干扰具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 无刷直流电机 趋近 滑模变结构控制 鲁棒性
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基于滑模变结构控制的车载摄像稳定平台的干扰力矩补偿研究 预览
9
作者 甘屹 陈扬 孙福佳 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第7期111-114,共4页
车载摄像在工作时会随着车辆颠簸。这会造成摄像焦点难以捕捉的问题。本研究所设计的稳定平台传统框架结构具有三维的传动轴进行补偿,保障了摄影器材能够跟踪拍摄物体。考虑到实际工况中会有干扰力矩对稳定平台造成控制误差,本研究采用... 车载摄像在工作时会随着车辆颠簸。这会造成摄像焦点难以捕捉的问题。本研究所设计的稳定平台传统框架结构具有三维的传动轴进行补偿,保障了摄影器材能够跟踪拍摄物体。考虑到实际工况中会有干扰力矩对稳定平台造成控制误差,本研究采用滑模变结构控制方法对平台进行控制以实现干扰力矩补偿,并将指数趋近律和幂次趋近律相结合以消除抖振的影响。经仿真实验表明,本研究所设计的车载摄像稳定平台采用的控制方法相较于传统PID控制,具有更快的响应速度,并且能消除由于摩擦产生的平顶现象,相较于指数趋近律,采用指幂趋近律的控制方法能够补偿由于负载不平衡带来的角度偏转误差,并能明显消除抖振影响。 展开更多
关键词 摄像稳定平台 滑模变结构控制 干扰力矩 趋近
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基于新型趋近律的永磁同步电机模糊滑模控制 预览 被引量:2
10
作者 苗敬利 郑大伟 周重霞 《电气传动》 北大核心 2019年第3期3-7,共5页
针对永磁同步电机运行过程中由于参数变化和外部扰动造成系统瞬态性能和稳定性变差等问题,提出一种基于改进的幂次指数趋近律的模糊自适应滑模控制器设计方法,将控制器用于永磁同步电机速度控制。引入积分滑模面和模糊自适应方法优化趋... 针对永磁同步电机运行过程中由于参数变化和外部扰动造成系统瞬态性能和稳定性变差等问题,提出一种基于改进的幂次指数趋近律的模糊自适应滑模控制器设计方法,将控制器用于永磁同步电机速度控制。引入积分滑模面和模糊自适应方法优化趋近律未知参数,并与传统指数趋近律滑模控制对比。仿真实验表明,该方法能有效降低抖振,提高系统静态性能、动态性能和鲁棒性。 展开更多
关键词 滑模控制 模糊自适应控制 趋近 积分滑模面 永磁同步电机
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基于趋近律的牵引电机滑模变结构控制研究 预览
11
作者 刘欢 李东辉 孙燕楠 《变频器世界》 2019年第9期84-87,101共5页
电力机车牵引电机负荷变化大、调速范围广,对其控制是否准确、快速、平稳直接决定行车安全与否。本文构建了一种基于趋近律的滑模变结构(SMC)矢量控制算法,即设计基于指数趋近律的转矩电流控制器代替传统的转速PI调节器,利用李雅普诺夫... 电力机车牵引电机负荷变化大、调速范围广,对其控制是否准确、快速、平稳直接决定行车安全与否。本文构建了一种基于趋近律的滑模变结构(SMC)矢量控制算法,即设计基于指数趋近律的转矩电流控制器代替传统的转速PI调节器,利用李雅普诺夫函数设计并证明了滑动模态的存在性及控制器的稳定性。最终将该控制算法用于某一牵引电机的调速控制仿真,并与传统的PI矢量控制进行比较,结果表明,所构建的SMC控制算法抑制抖振的同时具有较强的鲁棒性,而且显著降低了电磁转矩的脉动。 展开更多
关键词 牵引电机 趋近 SMC 电磁转矩脉动 鲁棒性
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基于改进型趋近律与负载观测器的永磁同步电机滑模速度控制器设计 预览
12
作者 周旋 张海燕 《电机与控制应用》 2019年第1期34-39,共6页
为了提高三相永磁同步电机(PMSM)调速系统的动态品质,改善传统滑模速度控制器的控制性能,抑制系统抖振,提高控制精度,设计了基于新型趋近律与负载观测器的改进型滑模速度控制器。利用MATLAB/Simulink仿真软件,搭建控制系统模型并进行仿... 为了提高三相永磁同步电机(PMSM)调速系统的动态品质,改善传统滑模速度控制器的控制性能,抑制系统抖振,提高控制精度,设计了基于新型趋近律与负载观测器的改进型滑模速度控制器。利用MATLAB/Simulink仿真软件,搭建控制系统模型并进行仿真分析。仿真验证了所设计的改进型PMSM速度控制器的有效性。该控制器可获得较好的速度跟踪精度和抗负载扰动能力,提高系统的稳定性和鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 矢量控制 滑模控制 趋近 负载观测器
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基于改进型PI趋近律的无刷直流电机滑模控制 预览
13
作者 郭伟 朱承平 +1 位作者 李涛 姜睿 《测控技术》 2019年第9期122-125,共4页
针对无刷直流电机模型参数时变的特性,为解决传统PID控制易受模型参数变化影响的弊端与传统滑模控制(SMC)的抖振问题,将分数阶PI与变速趋近律结合,提出了一种改进型PI趋近律的无刷直流电机滑模控制算法。该算法通过对趋近律的改进,既避... 针对无刷直流电机模型参数时变的特性,为解决传统PID控制易受模型参数变化影响的弊端与传统滑模控制(SMC)的抖振问题,将分数阶PI与变速趋近律结合,提出了一种改进型PI趋近律的无刷直流电机滑模控制算法。该算法通过对趋近律的改进,既避免了模型参数变化的影响,又减小了系统输出的抖振。仿真与实验结果表明,与传统滑模控制、传统PI控制相比,具有响应快、鲁棒性强、超调小、抖振小等优点,是一种更优的控制方法。 展开更多
关键词 无刷直流电机 滑模控制 趋近 DSP
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一种改进型趋近律的SRM电流滑模控制器 预览
14
作者 孙沁 许雯雯 +1 位作者 张晓慧 吴勇 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2018年第1期39-42,共4页
开关磁阻电机(SRM)以其结构简单、起动转矩大等特点广泛应用于各个工业领域。针对其非线性程度高、建模困难等问题,通过有限元法,建立与样机相仿的非线性模型,为驱动控制奠定基础。另外,针对电机运行过程中控制参数多、变化大等... 开关磁阻电机(SRM)以其结构简单、起动转矩大等特点广泛应用于各个工业领域。针对其非线性程度高、建模困难等问题,通过有限元法,建立与样机相仿的非线性模型,为驱动控制奠定基础。另外,针对电机运行过程中控制参数多、变化大等特点,设计了一种改进型趋近律的电流滑模控制器,该方法对系统参数变化不敏感、鲁棒性强,还能有效解决传统趋近律中存在的抖振现象。最后,通过仿真实验验证了所设计改进型趋近律的有效性和正确性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 滑模控制器 趋近
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磨床砂轮动平衡测控系统控制新策略 预览 被引量:1
15
作者 薛兵 张琳娜 +1 位作者 郑鹏 薛靖雯 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第1期137-139,143共4页
磨加工过程中砂轮的不平衡振动会对磨削精度、砂轮寿命产生不利的影响。该文以变结构控制理论为基础,通过建立平衡头数学模型,提出了采用基于组合趋近律的滑模变结构控制方法来控制平衡头内部的电机,调整偏心齿圈的位置,实现砂轮的在线... 磨加工过程中砂轮的不平衡振动会对磨削精度、砂轮寿命产生不利的影响。该文以变结构控制理论为基础,通过建立平衡头数学模型,提出了采用基于组合趋近律的滑模变结构控制方法来控制平衡头内部的电机,调整偏心齿圈的位置,实现砂轮的在线动不平衡量补偿。基于MATLAB对控制算法进行平衡过程仿真,证明了控制算法的准确性。基于滑模变结构控制策略的系统进行试验分析,能够有效消除砂轮的振动不平衡,平衡精度达到(0~0.2)μm,验证了控制新策略的可行性。 展开更多
关键词 不平衡量 趋近 滑模变结构 MATLAB 动平衡
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基于趋近律滑模控制的智能车辆轨迹跟踪研究 预览 被引量:3
16
作者 姜立标 吴中伟 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期381-386,共6页
针对目前已有智能车辆轨迹跟踪控制存在跟踪精度低、鲁棒性弱等问题,结合滑模控制响应迅速、抗干扰能力强的优点,提出一种基于趋近律的滑模控制方法。提出的趋近律通过特殊幂次函数和反双曲正弦函数的组合,提高了系统状态的趋近速度并... 针对目前已有智能车辆轨迹跟踪控制存在跟踪精度低、鲁棒性弱等问题,结合滑模控制响应迅速、抗干扰能力强的优点,提出一种基于趋近律的滑模控制方法。提出的趋近律通过特殊幂次函数和反双曲正弦函数的组合,提高了系统状态的趋近速度并且平滑和限制了抖振现象,可实现控制车辆平顺快速跟踪参考轨迹。在Simulink软件上搭建了车辆运动学模型并进行轨迹跟踪仿真实验,通过与双幂次趋近律滑模控制进行对比验证了控制效果。仿真实验结果表明,相对于双幂次趋近律滑模控制,提出的趋近律滑模控制的车辆能更快地跟踪到参考轨迹,横向和纵向误差收敛速度明显增快,航向角抖振现象减弱,系统具有更快的趋近速度,并且抖振现象被削弱。 展开更多
关键词 车辆 轨迹跟踪 滑模控制 趋近 仿真
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一种组合趋近律准滑模控制的列车停车算法 预览
17
作者 陈东 牛宏侠 +2 位作者 王刚 宁正 张肇鑫 《铁道科学与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期489-496,共8页
针对城轨列车运行过程外界未知干扰及运行周期中参数变动造成停车不准确的问题,设计准滑模变结构控制器和基于组合趋近律的控制算法,来实现停车控制。组合趋近律滑模控制是结合常规指数趋近律和变速趋近律2种趋近方式的优点,无需外加辅... 针对城轨列车运行过程外界未知干扰及运行周期中参数变动造成停车不准确的问题,设计准滑模变结构控制器和基于组合趋近律的控制算法,来实现停车控制。组合趋近律滑模控制是结合常规指数趋近律和变速趋近律2种趋近方式的优点,无需外加辅助控制器来消除抖振,结构简单。通过跟踪理想运动目标曲线,完成停车过程。研究结果表明:基于组合趋近律准滑模控制器在实现精确停车的同时,系统响应快,对外界干扰和不确定性具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 列车自动驾驶 精确停车 离散时间系统 趋近 准滑模控制
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基于Simulink的滑模控制仿真实验 预览
18
作者 于清文 颜世玉 赵海滨 《科技创新导报》 2018年第35期97-98,共2页
对于三阶非线性系统,分别采用普通滑模控制器、全局滑模控制器和积分滑模控制器进行系统的平衡控制。采用Simulink建立滑模控制的仿真实验系统,采用线性滑模面和双幂次趋近律设计滑模控制器,该滑模控制器能够进行三阶非线性系统的平衡控... 对于三阶非线性系统,分别采用普通滑模控制器、全局滑模控制器和积分滑模控制器进行系统的平衡控制。采用Simulink建立滑模控制的仿真实验系统,采用线性滑模面和双幂次趋近律设计滑模控制器,该滑模控制器能够进行三阶非线性系统的平衡控制,状态变量渐进收敛到零,收敛的速度比较快。 展开更多
关键词 全局滑模控制 积分滑模控制 趋近 非线性系统
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基于分段趋近律的航天器对地凝视姿态滑模控制 预览 被引量:1
19
作者 杨新岩 廖育荣 倪淑燕 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第25期262-267,共6页
为了提高航天器对地凝视条件下姿态控制精度和鲁棒性,设计了一种基于分段趋近律的姿态滑模控制器。首先,根据航天器轨道参数和目标点地理坐标计算出对地凝视期望姿态。然后,针对当前分段趋近律参数设计不灵活、实际应用存在抖振的缺陷,... 为了提高航天器对地凝视条件下姿态控制精度和鲁棒性,设计了一种基于分段趋近律的姿态滑模控制器。首先,根据航天器轨道参数和目标点地理坐标计算出对地凝视期望姿态。然后,针对当前分段趋近律参数设计不灵活、实际应用存在抖振的缺陷,通过在第二段的幂次趋近律中增添一项线性项,设计了一种全新的分段趋近律。理论证明了该趋近律能有效克服抖振问题;并能在有限时间收敛到滑模面。进而,基于此趋近律设计了一种适用于航天器对地凝视的姿态滑模控制器。仿真实验结果表明,控制器可以获得0.01°的姿态凝视控制精度,在姿态跟踪过程中无抖振现象;并且对外界干扰具有一定的鲁棒性,从而验证了控制器的有效性。 展开更多
关键词 对地凝视 趋近 高精度 控制器设计
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输入受限约束下的无抖振有限时间稳定趋近律设计 被引量:3
20
作者 蒲明 蒋涛 付克昌 《控制与决策》 CSCD 北大核心 2018年第1期135-142,共8页
首先,证明最新的fal函数趋近律第2项慢于普通幂次项,整体性能弱于普通幂次趋近律,而多幂次项趋近律存在抖振,且在输入受限约束下,不论如何选择初始状态和参数,趋近速度总是慢于单幂次项趋近律;然后,提出输入受限约束下的变指数幂次趋近... 首先,证明最新的fal函数趋近律第2项慢于普通幂次项,整体性能弱于普通幂次趋近律,而多幂次项趋近律存在抖振,且在输入受限约束下,不论如何选择初始状态和参数,趋近速度总是慢于单幂次项趋近律;然后,提出输入受限约束下的变指数幂次趋近律,满足无抖振、有限时间趋近到滑模面、提高收敛速度3项指标要求;最后,推导其收敛时间的上界解析式,证明其收敛速度快于现有5种趋近律,并给出参数选择所需的充分条件.仿真结果表明了改进方案的优越性. 展开更多
关键词 输入受限 趋近 无抖振 有限时间稳定
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