摘要：应用广泛的欠驱动多输入多输出系统的控制仍是开放性的难题.将欠驱动系统分为直接驱动部分和间接驱动部分,根据直接驱动部分的当前状态和目标状态,设计直接驱动部分的虚拟控制律;利用统一的扩张状态观测器对间接驱动部分的内扰和外扰进行统一估计,设计虚拟控制律对总和扰动进行补偿,并将直接和间接驱动部分的虚拟控制律有机组合成综合控制律,实现了欠驱动系统的集中控制,并应用Lyapunov方法对算法的稳定性进行了严格的数学证明.整个控制系统结构紧凑、鲁棒性和抗干扰能力强、参数整定容易.

摘要：为解决持续和大幅值突变两种不同类型的外部扰动对欠驱动吊车工作的影响,同时考虑了系统噪声和量测噪声,提出一种基于扩展卡尔曼滤波器和滑模控制结合的复合控制方案。该控制方案先利用扩展卡尔曼滤波器估计吊车系统真实状态量的变化,减少干扰对系统的影响,达到减小滑模控制中切换增益的目的,有效抑制滑模控制中的抖振现象,再结合滑模控制进一步提高系统的鲁棒性和抗干扰能力。仿真和实验结果表明,在处理不同类型的干扰时,设计的控制方案能够通过调整卡尔曼滤波器增益自适应调整控制系统参数,有效抑制了滑模控制的抖振问题,降低了噪声和干扰对系统影响的敏感度,提高了系统的鲁棒性和抗干扰能力。

摘要：针对实际生产过程中双摆吊车的负载摆动难以直接测量的问题,提出一种基于负载摆动状态估计的双摆型吊车滑模控制方法。该方法首先根据双摆吊车的动力学模型推导摆角之间的耦合关系,然后设计线性扩张状态观测器(LESO)观测负载的摆动状态,并将其反馈到滑模控制器中,得到双摆型吊车消摆定位控制器,并对控制器的稳定性进行严格的数学证明。研究结果表明:LESO对负载摆动的观测误差很小,将估计值反馈到滑模控制器中提高了吊车的消摆定位效果,所设计的负载摆动状态观测器能够起到替代传感器的作用;采用本文控制方法,台车驱动力、负载及吊钩摆动幅度都较小,且对负载质量、绳长、台车位置变化及扰动有很强的鲁棒性。