基于滑模变结构的双馈风力发电机网侧PWM变换器控制研究

为提高双馈风力发电并网控制器的控制性能,针对传统PI控制跟踪慢、误差大、稳态性不好的弊端,结合双馈风力发电并网控制器的数学模型,提出一种基于指数趋近律的滑模变结构控制策略对网侧PWM变换器控制进行系统性研究,并和传统PI控制策略进行对比。仿真结果表明:基于指数趋近律的滑模变结构控制策略不仅简化了控制结构,而且提高了系统的响应速度,对于直流母线电压的稳定具有一定的有效性和可靠性。     

电动轮汽车差动助力转向稳定性控制策略

在建立驾驶员模型、差动转向系统及整车机电系统耦合动力学模型的基础上,考虑了系统存在的不确定因素,分析了驱动转矩和横摆力矩之间的耦合关系。以理想横摆角速度为控制目标,研究了融合模糊逻辑和滑模变结构控制的电动轮汽车差动转向稳定性控制策略。通过模糊逻辑确定滑模趋近律在不同状态下的控制量,以补偿被控系统的不确定性和非线性的影响。仿真结果表明:所设计的稳定性控制器不仅可以有效地解决滑模变结构控制在高频下的抖振问题,而且在不同路面附着系数、不同车速以及侧向风的干扰下均能保证系统具有良好的稳定性。     

轧机液压伺服系统滑模变结构控制

针对轧机液压伺服系统的非线性模型进行了研究,考虑板材的坑洼问题、黏滞摩擦力、系统参数不确定等非线性特性,设计了一种滑模变结构控制器,并分析了滑模中参数K的取值范围,以保证系统的稳定性。仿真实验结果表明:所设计的滑模变结构控制器可有效克服轧机液压系统的摩擦非线性以及板材坑洼等问题,对系统参数的不确定性有较好的鲁棒性,其响应速度、稳态误差、抗干扰特性均优于模糊PID控制。     

基于干扰观测补偿的滑模控制器的设计

针对一类具有未知干扰的输入系统,讨论了一种含有干扰观测补偿的滑模变结构控制设计问题,并采用趋近律的滑模设计方法优化控制律参数,有效地削弱了系统抖振现象,以满足控制系统的鲁棒性和趋近运动动态品质的要求,同时也能改善系统的稳态性能。仿真研究结果表明了该方法的有效性。     

模糊自适应滑模控制研究

针对传统滑模变结构控制器(SMC)的抖振现象,提出了一种模糊自适应滑模控制方法.该方法采用模糊逻辑系统来代替传统的SMC中不连续的控制信号,以削弱其由于不连续切换引起的抖振.另外,为了补偿实际应用中系统的不确定性,给出了相应的自适应算法,以调节模糊系统的参数,并给出了算法的Lyapunov稳定性证明.最后,通过对一个感应电机位置控制的数值仿真计算,验证了方法的有效性.     

隔离型准Z源逆变器滑模控制策略研究

针对隔离型准Z源网络在直流侧存在非最小相位现象,导致其直流链电压和变压器副边电容电压易产生超调和振荡的问题,提出一种基于分段幂次趋近律的滑模控制器用于控制直流链电压。首先根据电感电流、电容电压误差及其积分设计相应的滑模面,并分析其存在可达性,之后设计分段幂次趋近律解决传统滑模控制策略中动态响应慢、抖振大的问题。仿真和实验结果表明:设计的控制器能够很好地稳定直流链电压,相比传统滑模控制器具有更好的动态响应能力和鲁棒性。     

采用神经网络滑模控制的齿隙摩擦补偿

基于滞环齿隙模型和集合摩擦模型,建立了齿轮传动系统动力学变结构模型。采用径向基函数(RBF)神经网络和滑模控制构成复合控制器,对系统齿隙、摩擦非线性因素进行了补偿。利用RBF神经网络调节滑模控制器的切换项增益,降低了滑模控制的抖振,提高了补偿效果,仿真结果验证了该方法的可行性。     

基于双闭环滑模结构的自动泊车路径跟踪控制

为提高自动泊车系统倒车入库时的路径跟踪控制精度,保证在狭小停车场地情况下自动泊入目标车位的成功率,提出一种双闭环的滑模变结构路径跟踪控制方法。将车辆运动学模型的跟踪控制器系统转换成含有位置控制器和姿态控制器的双闭环级联子系统,并设计一种指数和幂次相结合的趋近律,使泊车跟踪路径在有限时间内达到快速收敛。基于Matlab/Simulink搭建了跟踪控制模型。仿真结果表明:设计的路径跟踪控制算法能保证跟踪点快速收敛到理想路径,可提高自动泊车入库的成功率。     

二级倒立摆的滑模变结构控制

倒立摆是检验控制算法性能优劣的理想装置。本文以二级倒立摆为控制对象,研究对其实现有效控制的滑模变结构控制策略。在深入研究变结构控制指数趋近律数学本质的基础上,以仿真研究为手段,绘出了其核心参数与倒立摆状态变量性能指标之间的关系曲线。而后根据倒立摆的控制要求,结合曲线走势选定了一组较优的参数。最后使用这组参数进行了仿真实验研究,同时与状态反馈进行了比较,结果表明,滑模变结构控制策略在控制范围和鲁棒性两个方面优于状态反馈控制策略。     

基于多幂次趋近律的驱鸟机器人路径跟踪控制研究

由于变电站电力设备交错复杂,鸟类的活动对电网的安全运行已造成严重影响,驱鸟移动机器人在路面障碍与空间障碍等不确定因素并存的情况下,需要对路径跟踪进行精确控制。提出一种基于多幂次趋近律的滑模控制策略,首先建立驱鸟机器人运动的数学模型,然后基于多幂次趋近律设计相应的滑模控制器,并且利用李雅普诺夫函数证明其稳定性。仿真实验结果表明:相对于传统的滑模控制策略,该方法鲁棒性强,可快速削弱抖振现象,使得机器人的运动精确跟随理想路径,其研究成果为变电站实现精准驱鸟提供了重要依据。