针对传统的PID控制策略不能够适应汽车转向时多变的复杂工况,导致汽车转向性能降低的问题,采用独立于系统参数和干扰的滑模控制策略,对轻型货车电动助力转向系统进行研究,通过离线仿真确定滑模控制策略的趋近律系数并和参数整定后的PID控制策略进行仿真对比,然后结合基于Dspace的试验台架完成对滑模控制策略的试验验证。结果表明滑模控制策略比PID控制策略具有较小的超调量和较高的稳定性,并通过试验验证了滑模控制策略能够实现对目标电流的实时跟随,提高了系统的鲁棒性,对汽车电动助力转向控制器的开发具有重要意义。

针对目前机器人滑模控制方法自适应性能较差、末端约束力较弱、轨迹跟踪效果不佳的问题,提出基于动态约束的可重构模块机器人自适应滑模控制方法。首先根据运动学原理分析机器人各模块间的运动学关系,以牛顿-欧拉迭代方程为基础建立动力学模型;然后采用等效控制RBF神经网络的方法,调整机器人神经网络权值;最后根据RBF神经网络调整机器人在滑模控制方面的增益,完成对机器人的自适应滑模控制。实验结果说明,该方法具备较好的抑制抖动效果,轨迹跟踪性能高且自适应性能较强,能在动态约束条件下实现机器人的有效控制。

气动人工肌肉系统凭借其材质轻便、输出力大及柔顺性好等优势,其运动控制研究近年来逐渐成为热点问题.然而,气动人工肌肉(PAM)系统所固有的特性(如迟滞、蠕变、非线性时变等),为其控制方法设计与实现带来了挑战.考虑到实际工作过程中,系统往往遭受未知干扰的影响,本文针对气动人工肌肉系统,提出了一种基于干扰估计的非线性控制策略,可在系统存在持续不确定干扰的情况下,在线进行扰动抑制,实现精确的跟踪控制.具体而言,本文先通过模型变换,将系统不确定性、未建模动态、外部扰动等处理成集总扰动的形式.随后,结合自适应更新律及正则化最小二乘算法,在线估计未知系统参数及扰动;在精确扰动代数估计的基础上,通过所提基于干扰估计的非线性控制器,消除未知扰动对系统造成的影响,并确保跟踪误差收敛至零.此外,经稳定性分析证明了跟踪误...

为抑制弹体弹性振动引起的控制系统品质恶化,建立了高精度弹性动态模型,采用模态自适应结构滤波技术,在极点配置优化控制参数的基础上,设计了滑模变结构策略,对局部增益进行自适应切换,实现了弹性导弹全包线鲁棒稳定。通过开发弹性弹体非线性集成仿真系统,为导弹气动伺服弹性振荡及失稳现象提供了数字仿真预测与复现手段,以全面验证飞行控制系统的综合性能。高空弹道试验与数字仿真结果表明,开发的非线性仿真系统可信度较高,滑模变结构策略设计合理,控制系统鲁棒性较强,能够抑制包括弹性振动在内的多种不确定性影响。

液压锚杆钻机摆角系统固有的死区、干扰和时变参数严重影响其动态和稳态性能.为解决该问题,通过融合动态面方法、滑模方法和扩展状态观测器,提出一种基于改进非线性扩展状态观测器的液压锚杆钻机自适应滑模摆角控制方法.首先,引入一种死区补偿方法,建立摆角系统的死区补偿模型.其次,为提高系统的抗扰动能力和抑制噪声,设计一种改进的非线性扩展状态观测器.此外,构造一种自适应滑模控制律,这其中,基于性能函数和动态面方法设计一种新型的滑模面,以提高控制精度;随后,设计一种新的滑模趋近律,以提高系统滑模响应速度和消除滑模抖振.进一步,分别设计估计误差自适应律和参数自适应律以补偿扰动估计误差和抑制时变参数的影响.最后,通过将所提出的控制方法与8种控制方法进行比较,验证其有效性.

针对滑模控制算法本身固有的抖振问题,设计一种新的模糊滑模控制器。利用拉格朗日方法建立双关节机械臂的动力学模型;基于Lyapunov稳定性原理,根据滑模到达条件,利用模糊规则对切换增益模糊化并代替原切换增益,以此设计了新的模糊滑模控制器;用MATLAB/Simulink进行仿真,并与普通的滑模控制器做比较。结果与原控制器相比,在具有外界非线性干扰的情况下,模糊滑模控制器对抖振仍有很好的消除作用,具有更优良的控制性能,更好的跟踪效果,更快的响应速度。文中所做的研究对实际机械臂的运动控制具有一定的参考价值。

针对悬架控制系统中的输入约束和切换抖振问题,综合考虑悬架系统非线性,提出一种电磁阀式半主动悬架系统的考虑输入约束的模糊切换增益调节滑模控制方法。建立了1/4车辆悬架非线性模型,并利用电磁阀减振器力-速度特性试验建立了电磁阀减振器非线性力学模型。将模糊控制与滑模控制结合设计滑模控制律,降低系统抖振,同时引入辅助系统解决控制输入约束问题。仿真结果表明,所提出的滑模控制器可有效降低控制输入约束和切换抖振对悬架系统性能的影响,改善车辆乘坐舒适性。

对天棚阻尼器方法的SISO（单输入输出）调节器与集中式调节器进行了比较,结合天棚阻尼、动态补偿、滑模控制方法,对执行器非线性进行了优化研究。计算分析结果表明：对半主动执行器性能进行有限的限制,集中式调节器可以得到最优控制力,将会最大限度地减少车体加速度。仿真结果表明：采用混合控制方法,可以更好地提高铁路车辆性能方面的动态稳定性和舒适性。

以高铁路基测试系统为研究对象，由于该测试系统需要具有振动频率高、激振力大和振幅大的特点，目前其动态响应特性比较低，还需要进一步的提高才能适应测试要求。提出了一种滑模控制器来提高该高铁路基测试系统在变刚度负载下的动态响应。利用MATLAB／Simulink仿真软件，在变刚度负载下使用滑模控制的方法对高铁路基测试系统进行仿真分析，在运用滑模控制器后系统的动态响应特性有了明显的提高。采用该技术能够加快未来高铁交通运输的发展，对国家经济发展起一定的促进作用。

电液位置伺服系统是复杂的非线性控制对象存在各种建模不确定性使得设计高性能的控制器以满足系统伺服精度要求更加困难.针对考虑各种建模不确定性的电液位置伺服系统设计了一种具有自适应增益的超螺旋滑模控制方法.利用已知的系统模型信息在传统超螺旋滑模控制算法中引人基于模型的前馈控制律提升系统伺服精度.采用自适应律实时更新控制器增益无需先获知系统建模不确定性的确切界避免了传统算法中由人为设定与该界相关的控制增益造成的保守性.基于Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统全局稳定系统跟踪误差可在有限时间内渐近收敛到零附近任意小的范围内且收敛的速度和稳态误差的界可通过参数进行调节.仿真结果表明所提出的控制方法可有效地抑制建模不确定性对系统的不利影响显著提高其跟踪精度且所得到的控制输入是连续