自适应律

摘要： 针对存在时变性扰动的药协调臂机电伺服系统,提出了一种基于干扰观测器的自适应滑模变结构控制策略,系统中的未建模动态可以被扰动观测器有效地在线跟踪并进行补偿。设计了滑模控制器消除观测到的扰动项所造成的误差,确保了控制系统的收敛性与稳定性。针对滑模控制抖振严重这一现象,根据切换项系数设计了自适应律,极大地减小了系统控制量的抖振。仿真实验结果表明,在1块药装填、6块药装填2种极端工况下,该控制策略具有较好的动态跟踪性能和鲁棒性。

摘要： 针对带有模型不确定性和未知外部干扰的四旋翼无人机轨迹跟踪控制问题,提出一种基于径向基(radial basis function,RBF)神经网络的自适应全局快速终端滑模控制方法,确保系统对期望轨迹的有限时间跟踪。该方法考虑到全局快速终端滑模控制在实际应用中的适应性和抖振问题,利用RBF神经网络替代等效控制量,以神经网络的在线学习能力补偿系统内部的不确定性和未知的外部干扰,有效地降低了系统的抖振;根据Lyapunov方法导出的自适应律在线调整神经网络权值,以保证闭环系统的稳定性。通过一系列仿真算例和飞行实验验证了该方法的有效性与可行性,结果表明:该控制方法相对于滑模控制的抖振更小,具有更好的收敛性和抗干扰能力,同时对模型的参数摄动具有更强的鲁棒性。

摘要： 传统滑模观测器(SMO)存在严重的抖振现象,导致估计转子位置与实际转子位置偏差大,文中设计一种新型指数型自适应滑模观测器估算电机转子位置,主要提供一种新型指数型滑模函数,其在边界层内具有连续性和指数变化特性,在边界层外具有饱和特性。对比分析新型指数型滑模函数、开关函数、指数型滑模函数和饱和函数的函数特性,并且根据反电动势(EMF)模型设计自适应律,处理等效反电动势信号中的高次谐波分量,避免了低通滤波器的使用和相位补偿,通过Lyapunov稳定判据对系统稳定性进行分析。最后,用德州仪器的DSP28335为主控芯片搭建实验平台,对一台200 W永磁同步电机(PMSM)进行实验验证,实验结果表明,新型指数型自适应滑模观测器具有削弱抖振、估计转子位置误差更小、观测反电动势谐波分量更小的特点。

摘要： 为了实现在复合干扰下六旋翼无人机编队的稳定飞行,提出了一种快速终端滑模鲁棒控制方法。首先,描述了领导-跟随编队拓扑结构并建立了六旋翼无人机的6自由度运动模型,然后,设计了编队外环控制律将编队指令转换为姿态指令,并通过设计编队内环控制律解算得到旋翼转速指令,最后,引入自适应律来估计复合干扰,实现了六旋翼无人机编队的稳定飞行。仿真实验结果表明:所提方法与滑模控制方法相比能够更加快速地实现六旋翼无人机的编队稳定飞行,最大轨迹误差仅为0.2 m,复合干扰最大估计误差仅为0.1 m/s^(2),表现出了更优的控制效果。

摘要： 聚合物电解质膜燃料电池(polymer electrolyte membrane fuel cell,PEMFC)空气供应系统易受参数不确定性和外部干扰的负面影响,难以实现高精度数学建模和鲁棒控制.设计了一种自适应神经网络滑模控制器,用于将PEMFC空气供应系统过氧比调节至其最优参考值,以维持最大系统输出净功率并避免氧饥饿.利用径向基函数神经网络在线逼近系统的未建模动态,而无需对外部干扰与模型参数摄动的界的先验信息.由Lyapunov理论分别推导出神经网络权值和滑模增益的自适应律,以保证闭环系统稳定性.仿真结果表明,所设计的控制器不仅改善了过氧比控制的动态行为,还有效减弱了控制输入的大幅超调和抖振.

摘要： 基于传统滑模控制策略的开关磁阻电机直接瞬时转矩控制方法存在抖振大、动态时间长等问题,且利用机械方程获取参考转矩时需要实时观测系统负载。为解决以上问题,提出了一种基于改进滑模控制策略的直接瞬时转矩控制方法。在传统滑模面和滑模趋近律的基础上引入状态变量,降低了不同工况下电机的转矩波动和电机动态过程调整时间。为有效避免实时计算电机负载转矩,将负载转矩引起的系统变化映射到滑模面的变化,并在滑模控制器中引入负载转矩观测值自适应律,有效抑制了负载变化时的系统抖振并加快了系统动态响应。通过李雅普诺夫函数证明了改进滑模控制器的稳定性。为了验证所提方法的有效性,进行了仿真和实验,结果表明,该方法在稳态和变速变载工况下具有良好的性能。

摘要： 针对不确定混沌系统的控制问题,提出了一种模糊自适应滑模控制的方法。分析了微机电谐振系统的混沌动力学特性,给出了系统的混沌相图、时间历程图、庞加莱截面图和李雅普诺夫指数图。利用模糊逼近理论,对不确定的微机电谐振混沌系统进行模糊近似建模,在此基础上结合模糊与滑模控制,提出了一种模糊自适应滑模控制策略。自适应控制法能够在线估计系统中的参数,并结合模糊滑模控制快速将系统控制到目标轨迹。仿真结果验证了该策略的有效性和鲁棒性。

摘要： 针对刚性机械臂有限时间鲁棒控制问题,提出了一种新的自适应非奇异快速终端滑模控制方法.该方法将非奇异快速终端滑模控制与自适应律相结合,使用非奇异快速终端滑模面加快机械臂轨迹跟踪误差的收敛速度,解决了终端滑模中的奇异问题;通过双曲正切函数代替符号函数减小控制输入的抖振;利用自适应律对未知的外部扰动和系统的不确定性进行估计,实现了在集总扰动未知情况下的轨迹跟踪.构造Lyapunov函数,证明机械臂系统能够在有限时间内稳定收敛.最后二自由度机械臂仿真实验结果验证了所设计控制器的有效性和鲁棒性.

摘要： 动力定位控制系统在实际工况中会受到外部风、浪、流等环境力的扰动,本文主要研究PD+RBF控制算法以提高动力定位系统的抗干扰性和稳定性.RBF神经网络用来补偿外界环境扰动,其权值自适应律通过Lyapunov稳定性证明得到,通过稳定性的分析能够保证整个系统全局渐进稳定.在一艘平台供应船的仿真结果对比中显示了所提出控制器的有效性.

摘要： 针对机器人系统中存在关节摩擦的问题,提出一种基于终端滑模观测器和摩擦状态观测器的双观测器自适应摩擦补偿反演控制方案:为避免速度测量带来的噪声影响,设计终端滑模观测器对机器人的速度进行估计;考虑到摩擦力无法直接获取,采用连续LuGre摩擦模型,设计摩擦状态观测器和摩擦参数自适应律,得到摩擦的估计值;结合摩擦估计值设计反演控制器,使机器人在受到关节摩擦影响的情况下能有效跟踪期望位置轨迹.最后通过Lyapunov函数证明闭环系统的稳定性以及机器人轨迹跟踪误差的收敛性,并通过MATLAB仿真验证该控制方案的有效性.仿真结果表明,该控制方法能有效抑制关节摩擦对机器人轨迹跟踪的影响,提高了系统的位置跟踪精度.

摘要： 本文针对高速机动目标拦截攻击角度约束制导问题,将导弹自动驾驶仪简化为一阶惯性环节,基于高阶滑模控制理论,设计了一种鲁棒高阶滑模制导律;为避免估计目标机动不确定上界,同时尽可能减小控制增益,提出一种基于最小可能控制增益的自适应律,并应用于扰动补偿控制律设计;针对高速目标拦截时几种不同的机动方式,所设计的制导律都能实现视线角速率的有限时间收敛,同时保证攻击角度约束不被违背.导弹常速和变速下的拦截仿真证明了导引律有效性.

摘要： 为了实现对具有时变摄动死区非线性系统的跟踪控制，本文提出了一种基于自适应模糊逼近器的Backstepping 控制方法。该方法通过将死区特性合理分解，并将自适应模糊逼近器嵌入到Backstepping 设计步骤中，逐步递推得到控制律。所提出的控制方法适用于高阶非线性系统，并且不要求被控系统满足匹配条件；所采用的模糊逼近器是非线性参数化的，亦即不要求其模糊基函数是完全确定已知的，从而降低了对先验知识的依赖性。为了得到未知参数的自适应律，本文先应用Taylor 级数展开式将具有非线性关系的未知参数相互分离，使其呈现线性关系，然后根据Lyapunov 稳定性定理给出在线可调参数的自适应律。此外，所设计的自适应律是对与未知参数向量的范数相关的变量进行在线调节，这样可以有效减少需要在线调节的参数数量，从而降低了控制器的在线计算负担，提高了系统的响应速度和控制精度。本文给出的控制设计能够有效地克服死区特性对系统性能的影响，使得闭环系统所有信号均指数收敛到原点的指定邻域内，系统输出可以按给定的精度跟踪参考信号。最后，本文用一个仿真实例验证了所给控制方法的有效性。

摘要： 针对含有时变和时不变未知参数的高阶非线性系统，提出了一种自适应学习控制器的设计方案，该方案利用Backstepping方法和分段积分机制相结合，可以处理参数在一个未知紧集内周期性快时变的非线性系统，通过引进参数周期自适应律，设计了一种自适应控制策略，使跟踪误差在误差平方积分范数意义下渐近收敛于零，通过构造Lyapunov函数，给出了闭环系统收敛的一个充分条件。仿真结果说明了该方法的有效性。

摘要： 本文针对火电厂单元机组中时间常数不确定的锅炉-汽轮机协调控制系统非线性模型,采用自适应"反步"法,通过引入虚拟控制变量,逐步构造出动态系统的Lyapunov 函数,设计了一个综合非线性控制器,并构造了不确定参数的自适应律.该控制器保证了系统的稳定性,实现跟踪误差收敛于零并对系统的不确定具有很强的鲁棒性。仿真结果表明,所设计的控制器能达到比较理想的性能。

摘要： 针对一类非线性动态系统提出自适应模糊辨识方法。此方法基于模糊逻辑系统设计辨识模型,并对辨识模型中的未知参数设计自适应学习律.证明了采用此方法通过调整自适应律中的设计参数,可使辨识误差减小。仿真实例说明了本文方法的有效性。

摘要： 在前馈控制中引入系统参数的自适应律,使前馈控制设计不需要复杂的先验知识;由神经网络实现变结构控制中的控制切换,由变结构控制律导出其拓扑结构.仿真结果表明,该算法很好地解决了柔性机械手的抖振问题,改善了系统的动态性能.

摘要： 针对导弹控制系统的非线性问题,提出一种基于Lyapunov的鲁棒自适应模糊控制律.采用非线性可调参数模糊模型,利用李雅谱诺夫函数求得模糊控制的参数自适应律,保证跟踪误差及逼近误差全局渐近稳定,同时加入了鲁棒补偿控制,使模糊逼近所带来的误差对系统的影响最小.最后,通过仿真证明这一方法的实用性.

摘要： 针对一类在结构上具有相似特点的不确定复杂系统,利用模糊逻辑系统的非线性研究这类系统的输出反馈鲁棒镇定问题,给出了具有全息特点的输出反馈自适应鲁棒控制器和模糊逻辑系统参数估计的自适应律,并在较弱的假设条件下,证明了这种控制器使被控系统的状态及参数估计误差一致终极有界.最后对算例进行Simulink仿真研究,结果验证了所得结论的有效性.

摘要： 结构在强震作用下将不可避免地进入非弹性阶段,因此研究对非线性结构的控制是十分重要的.本文通过自适应模糊控制对非线性结构进行主动控制来减小地震作用下结构,并介绍了模糊控制器和自适应律的设计.在一个三层的Benchmark非线性模型中进行了仿真,每层均设置一个采用自适应模糊控制算法的控制装置,计算出其在十种地震输入下的评价指标,然后对仿真结果进行了分析.仿真结果表明自适应模糊控制通过自适应律能够很好地调节模糊控制器,实现对非线性结构在地震作用下的控制,并得到令人满意的结果.

摘要： 本发明包括：频带分割滤波器(102、103、104、105)，具有预先设定的不对称的冲击响应，输入语音信号，将输入的语音信号的频带分割为预先设定的多个子带，取得频带分割出的多个子带语音信号；多个量化部件(110、111、112、113)，按预先设定的分割数对频带分割出的多个子带语音信号分别进行量化；以及编码部件(115)，对量化过的多个子带语音信号进行自适应差分脉冲编码调制编码。

摘要： 一种基于变速趋近律的机电伺服系统自适应滑模控制方法，针对带有摩擦力矩、负载力矩以及扰动力矩等不确定性的机电伺服系统，利用双曲正切型函数构造一种新的变速趋近律，能够提高滑模变量的瞬态收敛速度和减小滑模变量进入稳态时的控制器抖振。同时，基于变速趋近律设计自适应滑模控制器和参数更新律，保证控制信号的连续性和削弱因符号函数导致的控制器抖振问题。

摘要： 本发明公开了一种多刚体目标系统分布式自适应状态估计器控制律设计方法，包括以下步骤：S1、确定每一个刚体的全局状态误差，包括领导者动力学、角速度、姿态误差；S2、为每一个跟随刚体设计分布式的自适应领导者状态估计器；S3、给出包含拓扑信息和通信链路故障的充分条件来保证分布式状态估计器的存在性；S4、利用确定性等价原理设计出全分布的单刚体控制律。本发明提出了存在通信链路故障情况下多刚体系统的分布式状态估计器及控制律设计，通过自适应策略消除了通信链路故障对于多刚体系统一致性控制律设计的影响，同时降低了对于通信拓扑连通性的要求，具有更好的普适性和灵活性。

摘要： 本发明公开一种改进的自适应双幂次趋近律的方法、装置及存储介质，该方法包括：S10、根据系统特性及控制目标设计滑模面；S20、设计滑模面的自适应双幂次趋近律；S30、设计自适应双幂次趋近律中自适应增益的更新律；S40、根据系统性能和控制目标对所述自适应双幂次趋近律和所述自适应增益的更新律中的各个参数进行调节。相比于传统的双幂次趋近律，本发明所述方法能够确保系统轨迹在距离滑模面较远时具有更大的增益，同时也确保系统轨迹在接近滑模面时增益不会小于某一个下限值，从而有效缩短收敛时间，使系统具有更快的收敛速度；并确保系统轨迹在接近滑模面时增益减小，从而避免系统轨迹对滑模面的穿越，有效削弱了抖振现象。

摘要： 本发明公开了一种可预先设定调整时间的自适应滑模末制导律设计方法，所述方法包括如下步骤：第一步，明确控制系统的设计任务，给出了控制系统设计的目的是使视线角速率误差在指定时间内达到指定要求；第二步，建立三维飞行器末制导的动态模型，并导出了动态方程的简写形式；第三步，首先定义了滑模面，然后又基于滑模面设计了自适应滑模制导律；第四步，分析了系统的性能，对于闭环系统的性能检验可以借助常用的计算机数值仿真工具Matlab/Simulink进行。经过上述步骤，设计结束。该方法不仅能使视线角速率误差在有限时间内达到精度要求，而且可以预先设定调整时间，使得视线角速率误差在指定时间内达到指定的控制精度。

摘要： 本发明包括：频带分割滤波器(102、103、104、105)，具有预先设定的不对称的冲击响应，输入语音信号，将输入的语音信号的频带分割为预先设定的多个子带，取得频带分割出的多个子带语音信号；多个量化部件(110、111、112、113)，按预先设定的分割数对频带分割出的多个子带语音信号分别进行量化；以及编码部件(115)，对量化过的多个子带语音信号进行自适应差分脉冲编码调制编码。

摘要： 本发明提供一种基于自适应趋近律的永磁同步电机滑模控制方法，包括如下步骤：S1、构造永磁同步电机在d‑q同步旋转坐标系下的数学模型；S2、设计滑模控制的自适应趋近律；S3、设计滑模面；S4、推导基于自适应趋近律的滑模控制律；S5、根据滑模控制律对永磁同步电机进行滑模控制。本发明提出的自适应趋近律滑模控制较传统指数趋近律滑模控制能更快速地收敛到滑模面且具有更小的抖震。

摘要： 本发明属于欠驱无人船的路径跟踪控制技术领域，具体涉及一种基于IALOS导引律的欠驱无人船自适应模糊控制方法。本发明是一种提高欠驱无人船的路径跟踪精度方法，本发明基于IALOS导引律设计了自适应模糊航向跟踪控制器和自适应模糊速度跟踪控制器，IALOS导引律用于获得期望的艏向角和路径参数更新律，改进的自适应律用于估计时变的侧滑角，模糊系统和自适应技术用于逼近由模型不确定项和未知外界环境干扰构成的总的不确定项，解决了欠驱无人船在模型不确定、未知外界环境干扰、时变侧滑以及时变海流条件下的路径跟踪控制问题。

摘要： 一种基于饱和自适应律的反步控制方法、存储介质及设备，属于非线性系统控制技术领域。为解决目前自适应反步控制方法不能处理系统中的未知非线性函数的问题以及现有的饱和控制存在不平滑的问题。本发明针对于被控对象，建立二维非线性系统状态空间模型，二维非线性系统中存在两个状态变量；然后根据系统的状态变量x1和目标信号构建误差变量z1，根据状态变量x2和待设计的虚拟控制函α1构建误差变量z2，设计李雅普诺夫函数并对时间求一阶导数，然后基于李雅普诺夫函数的一阶导数，设计虚拟控制函数α1以及控制输入u，并最终设计得到饱和自适应律。主要用于非线性系统的控制。

摘要： 一种基于直接自适应律的固定时间反步控制方法，涉及非线性系统的控制技术领域。本发明是为了解决传统的自适应反步控制方法不仅不适用非参数话不确定性系统，而且还会导致系统收敛速度慢的问题。本发明所述的一种基于直接自适应律的固定时间反步控制方法，首先建立二维非线性系统的状态空间模型，所述二维非线性系统中具有两个状态变量、一个控制输入信号以及一个给定的目标信号，然后利用自适应律的反步控制器调整控制输入信号，最后将调整后的控制输入信号输入至二维非线性系统中，使二维非线性系统的输出信号在固定时间内能够跟踪给定目标信号，实现对二维非线性系统的反步控制。