以车辆质心侧偏角和横摆角速度为控制目标,建立整车七自由度模型,设计了汽车质心侧偏角与横摆角速度加权融合粒子滤波观测器,得到车辆质心的实际观测值。提出基于附加横摆力矩进行转矩分配的直接横摆力矩控制策略,采用起作用集算法进行转矩分配。在双移线工况和低附着紧急转弯工况下建立模型进行仿真,通过施加控制,可使车辆的操纵稳定性得到有效改善、极限工况下的可控性变强、失稳可能性降低,从而验证了所提控制策略的有效性。

为满足带材纠偏电液伺服控制系统对纠偏精度、稳定性和准确性的要求,提出一种通过滑模变结构控制的电液伺服系统。该系统采用滑模变结构控制方法将带材稳定于指定位置,并运用指数趋近率消除抖振带来的影响。研究以文中提出的带材纠偏电液伺服系统为对象,通过AMESim和MATLAB联合仿真的方式,对比了滑模变结构控制与PID控制的效果。研究结果表明基于滑模变结构的控制方法相比于传统的PID有更好的动态响应特性,最后得出的跟随曲线抖振更小,跟随误差更小,更能满足纠偏系统的控制要求,该控制方法可为需要高精准性、高稳定性的电液伺服系统设计提供理论支持和参考。

为实现机翼在驱动控制下弦向连续弯度变化,提出了一种刚柔混合式变后缘机翼。其中,机翼柔顺段结构采用柔性气动肌腱作为驱动装置。首先,推导了气动肌腱驱动力模型;其次,将柔顺结构等效为单关节机械臂结构,建立了其动力学模型;继而建立了基于名义模型的滑模变结构PI控制模型,并对比例系数、积分系数及滑模面参数进行了整定。在此基础上,搭建了翼肋柔顺段变弯度控制试验平台及典型机翼盒段综合偏转控制平台。验证了柔顺段结构在弹性变形范围内达到目标弯度的能力,翼肋实际变形曲线与目标变形曲线误差仅为8%;同时,对控制方法及参数的动态性能进行了测试,其作动响应时间为5.5 s,超调量为0,稳态误差为6%,表明了控制系统的合理性和有效性。最后,对翼盒进行了目标角度的综合控制试验,测试了整体系统的变结构性能。

建立了PWM高速开关阀控制的气动人工肌肉单关节的4阶SISO动态数学模型,针对实现轨迹跟踪目标,采用输入输出线性化方法得到相对阶数为3的等价系统,该等价系统零动态渐近稳定。由于系统具有参数不确定性和未建模动态特性,采用了带积分的滑模变结构控制。实验结果表明,采用基于等效降阶模型的鲁棒控制,当模型存在误差时,能在关节的整个运动范围内实现较高精度的轨迹跟踪,且对气源压力和负载变化等外加干扰具有良好的鲁棒性。

地铁轨道建设对于城市交通具有重要意义,而现有市场上没有用于隧道施工作业的精密整平作业车,因此设计一种精密整平作业车调平液压系统控制算法,用以降低工人劳动强度,提高路面平整度和施工效率;对精密整平作业车调平液压系统进行AMESim参数化建模,在MATLAB中设计Fuzzy-PID及滑模变结构控制算法对调平系统模型进行对比控制;根据调平系统液压缸活塞杆位移精度、活塞杆跟踪所需时间、调平油缸压力变化、调平油缸流量变化等参数,利用传统PID、Fuzzy-PID和滑模变结构控制3种算法进行仿真对比。结果显示:当出现不确定的外来干扰时,与其他算法相比,Fuzzy-PID算法在参数整定优良的情况下在系统的稳定性、调平精度、调平时间上均具有较大的优势。

平面3自由度并联机构具有良好的机构特性且实用价值较高,为提高机构的轨迹跟踪精度,提出了一种基于平面3-RRR并联机构的低通滤波滑模变结构控制(SMC)策略.在分析机构动力学方程和控制器Lyapunov稳定性基础上,搭建了平面3-RRR并联机构的控制系统框图,对机构的位移轨迹跟踪进行了实时控制.仿真结果表明机构采用低通滤波SMC算法后,位移轨迹跟踪误差明显降低;该算法简单易实现,有效削弱了系统抖振,提高了控制系统的精度.

目前,液压系统被广泛运用在工业生产中,但是在其控制方法上,传统的PID控制不能满足控制精度及相应速度的需求,而滑模变结构控制在提升控制精度的同时又存在较大的抖振现象。故提出了一种滑模变结构控制与模糊控制相结合的控制方法。以阀控液压缸为例建立数学模型,设计模糊滑模控制器并通过Matlab/Simulink进行仿真。结果显示该方法相较于普通PID控制和传统滑模控制,能够实现快速、准确跟踪,有效抑制抖振且具有较强的鲁棒性,取得了较为满意的控制效果。

一种正负刚度并联半主动扭转减振器，通过在传统扭转减振器的基础上并联一负刚度机构，实现减振器动态刚度的降低，同时实现对低频扭转振动的消减。基于正负刚度并联扭转减振器减振机理，设计了半主动控制系统，通过控制负刚度机构位置以实现扭转减振器刚度达到最小值。针对输入平均转矩变化工况采用了PID控制方法和滑模变结构控制方法，建立了液压系统油压轨迹跟踪控制模型。对比分析两种控制方法的仿真效果，结果表明滑模变结构控制方法能够使负刚度机构运动平稳且系统油压稳定地跟踪最优油压轨迹，有效的提高了扭转减振器减振效果。

对变结构控制系统的滑动模态采用典型Ⅰ型系统设计用模糊控制方法动态调整阻尼比ξ该法具有滑模变结构控制优良的鲁棒性和良好的动态性能.并将其应用于液压系统取得了良好的仿真效果.

分析了一种新型飞机电动静液作动系统的工作原理，推导了其详细的数学模型。为了克服电动静液作动系统工作时外界大干扰的影响，设计了一种基于线性反馈的滑模变结构控制器，采用数字仿真对系统进行研究，结果表明所设计的控制算法提高了系统的鲁棒性，使系统具有良好的动态特性。