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1.
大深度载人潜水器低速大漂角模糊滑模航向控制研究 总被引：1，自引：0，他引：1
通过模型试验测量大深度载人潜水器低速大漂角运动时所受到的非线性水动力。基于一种新的模糊滑模控制策略,为潜水器设计了鲁棒航向控制器。在不同的漂角子区间内分别设计局部镇定的滑模控制器,然后通过Takagi-Sugeno模糊推理系统将它们光滑连接,得到模糊滑模控制。仿真计算结果充分显示了该控制策略的有效性。 相似文献
2.
给出了多输入离散系统的基于时变衰减幂次趋近律的滑模变结构控制方法,并通过时滞变换将结果推广到含有控制时滞的情形。首先选取具有适当增益矩阵的线性切换函数以保证系统在切换面上的理想准滑模运动方程的极点可任意配置。其次基于时变衰减幂次趋近律设计了准滑模控制器,该控制器能够保证两类离散系统的运动轨迹在有限时间内到达准滑模带,然后要么直接转入理想准滑模,要么在准滑模带中以指数幂速率快速趋于理想准滑模,并使系统的运动轨迹能够渐近趋于状态空间的原点,而不再是原点附近某邻域中出现稳定抖振。最后的仿真结果进一步表明了这种方法的有效性。 相似文献
3.
本文讨论了不确定中立型变时滞系统的滑模控制问题。首先,为了估计所要研究的不确定中立型系统的状态,构造了一个状态观测器,并设计了滑模控制律,以保证切换面的有限时间可达性。其次,基于Laypunov-Krasovskii泛函法以及线性矩阵不等式(LMI)等方法,给出了误差系统和滑模动力方程的渐近稳定性判据。最后,给出了一个数值算例说明了文本结果的有效性和可行性。 相似文献
4.
研究了一类非匹配不确定离散广义系统的准滑模控制问题。给出了带有扰动补偿的离散广义趋近律,消除了常规滑模控制中不确定项必须有界的限制,且不必满足匹配条件。所设计的滑模控制在有限时间内可达切换面,减小了准滑动模态带宽,有效地削弱了系统抖振,改善了系统动态品质。数值算例验证了该方法的可行性与有效性。 相似文献
5.
针对虚拟锚泊浮标在目标点位置难以进行锚泊的问题,设计了一种神经网络模糊滑模控制器。通过引入虚拟锚泊圆,将在锚泊点一定范围内虚拟锚泊的问题转变为对虚拟锚泊圆进行路径跟踪的问题,应用Fossen矩阵建立虚拟锚泊浮标动力学模型,采用Serret-Frenet坐标变换和重新定义输出变量,将单输入多输出非线性系统转变为单输入单输出非线性系统,进而构建滑模控制器,采用模糊算法对滑模开关量进行在线调整,削弱滑模控制器的"抖振",采用神经网络对滑模控制器进行优化,摆脱对系统模型的依赖性,提高控制器的鲁棒性,并对该控制器进行仿真实验和分析,结果表明该控制器具有很好的虚拟锚泊性能。 相似文献
6.
本文讨论了基于观测器的不确定离散变时滞系统的滑模控制问题。首先,为了估计所要研究的不确定离散系统的状态,构造了状态观测器,并设计了理想的滑模控制律,以保证切换面有限时间的可达性,实现滑动模运动。其次,基于Lyapunov-Krasovskii泛函法以及线性矩阵不等式(LMI)等方法,给出误差离散系统和滑模动力离散方程的渐近稳定性判据。最后,给出了一个数值算例说明了本文结果的有效性和可行性。 相似文献
7.
本文研究了应用于离散变结构控制系统的一种新的趋近律方法,即一个二阶递推的趋近律方法。利用新趋近律方法设计了一个和当前时刻相关的前两个样本点的递推二阶控制器;基于Lyapunov函数法,利用提出的二阶趋近律方法证明了离散变结构控制系统的渐近稳定性和滑模的有限时间可达性;说明了此方法在不确定离散变结构控制系统中的稳定性研究中的可行性。新方法可大幅度消弱抖振,使系统运动最终趋于原点,还能使系统的准滑动模态保持步步穿越切换面,较好的改善了趋近过程。 相似文献
8.
为了适应复杂海洋环境中多样性的观探测任务需求,本文提出了一种融合Argo浮标、水下滑翔机（Glider）和自治式水下机器人（Autonomous Underwater Vehicle,AUV） 3种工作模式的全姿态水下移动平台（All-attitude Multimode Underwater Vehicle,AMUV）。首先,基于3种水下移动平台的工作原理,建立了AMUV的六自由度动力学模型;然后,针对动力学模型中的非线性耦合特性及模式切换过程中的驱动位形变化等问题,基于比例、积分、微分控制器（Proportional Integral Derivative,PID）与模糊控制概念,设计了不依赖于数学模型的自适应模糊PID姿态控制器,实现了AMUV多模式切换过程中的姿态控制;最后,开展多模式切换控制仿真实验,将自适应模糊PID控制器与传统PID控制器仿真结果进行对比,并设计了全模式任务工况,仿真结果表明,本文提出的控制器能够精确和稳定地控制AMUV进行多种工作模式的相互切换。 相似文献
9.
本文研究了基于滑模控制的一类不确定分数阶广义系统的可容许性和鲁棒无源性问题。首先,设计了一种含有奇异矩阵的分数阶积分型切换函数,对其求分数阶导数推导出等效控制,进而得到滑动模态方程。其次,针对滑动模态方程和系统输出方程,利用线性矩阵不等式技巧,给出了系统滑动模态具有鲁棒无源性和可容许性的充分性判据,并进一步建立了鲁棒无源可容许的可解性条件。同时,设计的分数阶滑模控制律保证了闭环系统状态轨迹能够到达预设的切换面。最后,通过一个仿真实例验证了本文结果的有效性。 相似文献
10.
《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,(Z1)
本文研究了一类基于观测器的不确定分数阶系统(FOSs)的保成本控制问题,将整数阶系统的理论扩展到分数阶系统。首先,根据分数阶系统的稳定性理论,通过构造Lyapunov函数和分数阶系统的性能指标函数,以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出了基于观测器的状态反馈控制系统的保成本控制器的设计方法,该控制器不仅保证了不确定分数阶系统的渐近稳定性,而且使其性能指标达到了合适的水平。然后,通过求解线性矩阵不等式的可行性问题,给出了控制器和观测器的增益。最后,给出了一个数值算例,验证了结果的有效性。 相似文献
11.
对于一类具有变时滞和控制器增益摄动的非线性系统,研究非脆弱保成本控制问题。在控制器参数存在加法摄动和乘法摄动2种情况下,设计1个无记忆状态反馈非脆弱保成本控制律,使闭环系统渐近稳定,并且闭环性能指标不超过某个确定的上界。利用线性矩阵不等式方法,给出时滞相关的非脆弱保成本控制律存在的条件和控制器的设计方法。 相似文献
12.
《中国海洋大学学报(自然科学版)》2021,(Z1)
本文针对一类基于模型依赖平均驻留时间的离散切换系统,研究其有限时间稳定性和反馈镇定问题。首先,给出了系统在模型依赖平均驻留时间切换信号作用下具有有限时间稳定性的充分条件。其次,基于MATLAB中的LMIs工具箱,设计了状态反馈控制器,使相应闭环系统具有有限时间稳定性。最后,通过两个仿真算例验证结论的有效性与可行性。 相似文献
13.
研究一类时滞不确定随机Markovian跳变系统的滑模控制问题。首先,给出了由有限维状态空间中齐次Mar-kovian过程产生的跳跃参数,利用次可达的概念,给出了该系统的状态轨线逼近确定滑模面的条件;其次,设计了滑模变结构控制器,保证系统运动到达滑模是次可达的,并且给出了系统滑动运动为均方渐近稳定的充分条件;最后,通过仿真例子说明了本文方法的可行性与有效性。 相似文献
14.
水下机器人-机械臂系统的滑模自抗扰控制 总被引：1，自引：0，他引：1
针对水下机器人机械臂系统的强耦合、强非线性、复杂海洋多源干扰等因素影响,提出了滑模自抗扰控制器,将复杂系统模型转变为简单的积分串联系统,将内部参数不确定性、测量误差、建模误差和海洋多源干扰等扰动归结为总扰动,并采用线性扩张观测器对其进行估计并抵消。利用滑模控制器提高系统对参数摄动的不敏感性,增强控制系统的抗干扰性能,通过李雅普诺夫理论分析了控制系统的有界稳定性。仿真结果表明滑模自抗扰与传统滑模控制和自抗扰控制相比,能使水下机器人机械臂实现更好的轨迹跟踪,且系统具有更好的抗干扰能力。 相似文献
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以X 舵智能水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)为研究对象,提出了一种改进 Super-Twisting 滑模与非线性干扰观测器结合的 AUV 控制方法。首先,对 AUV 进行了运动学、动力学以及 X 舵分配进行了建模;之后,按照 Super-Twisting 理论设计了 AUV 控制器;然后,考虑到原算法中符号函数引起的控制输出抖振现象,提出了基于 Sigmoid 函数的改进 Super-Twisting 控制器,考虑到未建模动态以及外部环境干扰,设计了非线性干扰观测器对集总干扰进行补偿;最后,通过仿真验证了所提控制器的有效性。仿真表明,在干扰影响条件下,所提方法能够在大幅降低输出抖振并保证良好的控制精度。 相似文献
16.
开架式水下机器人运动的模糊非线性PD控制方法 总被引：4，自引：0，他引：4
由于水下机器人系统的非线性动力学特性和工作环境的复杂性和不确定性,如何更好地设计水下机器人作业时的运动控制器一直是其实用化过程中没能得到很好解决的问题。结合模糊逻辑和S面控制,利用T—S推理结构,设计了一种兼具局部和全局调整功能的模糊非线性PD(m)控制器,仿真结果表明,其控制效果要优于采用单一控制参数的S面控制器。 相似文献
17.
Chua电路是一个非光滑系统.本文通过广义哈密顿系统和观测器方法,将具有非线性控制的Chua电路的混沌同步问题转化成研究具有非线性控制的光滑系统的零解稳定性;进而利用滑模控制对该光滑系统的零解稳定性进行了研究,从而使得Chua电路达到了混沌同步.最后,将上述方法应用到具体系统,数值结果也表明其正确性. 相似文献
18.
针对含有模型参数不确定性、外界干扰与抖振现象的无人船编队问题,提出了一种基于扰动观测器的非奇异模糊终端滑模编队控制方法。首先,将领航者–跟随者与人工势场法相结合,获得无人船的编队构型并保证无碰撞现象;其次,基于Lyapunov能量函数设计出模糊控制规则,消除了控制器中的抖振问题;进而,提出了一种扰动观测器来补偿未知动态和外界干扰,增强了系统的鲁棒性和稳定性。通过理论分析和仿真结果验证了所提控制方法的有效性。基于所设计的编队控制方法,无人船最终可形成期望的编队构型。 相似文献
19.
针对一类基于T-S 模糊模型描述的具有输入与状态时滞的不确定系统,研究了保成本控制问题,得到了保成本控制律存在的充分条件,并以线性矩阵不等式的形式给出了控制器的设计方法.最后仿真实例验证了该方法的可行性. 相似文献
20.
水下拖曳系统在工作过程中拖体的俯仰角控制一直是水下拖体姿态控制的重要环节,设计了一种基于 RBF 神经网络的水下拖体直接自适应控制器,在闭环系统中利用 RBF 神经网络的局部无限逼近非线性函数的特性。将 RBF 神经网络的输出代替水下拖体动力学模型中的非线性不确定项,配合传统的 PD 控制器, 无需预先离线学习,在线学习更新神经网络权值,控制律和神经网络权值更新律经 Lyapunov 定理证明为稳定, 跟踪误差收敛到 0,通过计算机仿真比较该控制器与传统 PD 控制器的控制效果。 相似文献