摘要：针对传统终端滑模控制中控制输入奇异和收敛时间长的问题,提出了一种非奇异快速终端滑模(NFTSM)控制方法.该方法由NFTSM滑模面和控制律组成.在此框架下,首先通过在非奇异终端滑模面中引入指数函数和符号函数来设计NFTSM滑模面,其中指数函数用来加快状态远离平衡点时的收敛速度,符号函数用来提升系统稳定性.然后,基于NFTSM滑模面来设计由等效控制输入和切换控制输入构成的NFTSM控制律,该控制律具有能同时实现控制输入非奇异和系统状态有限时间内快速收敛的优势.最后,根据给出的耦合双容水箱模型数学描述,将NFTSM方法应用于耦合双容水箱液位控制中,设计了NFTSM液位跟踪控制器.仿真证明,在存在外扰且参数摄动25%条件下,该控制系统仍能精确跟踪给定液位,表明了NFTSM控制方法的有效性和鲁棒性.

摘要：针对典型跟踪微分器函数形式复杂、稳定性差和输出振颤明显的问题,设计了一种改进的高稳定性快速收敛非线性-线性跟踪微分器(MTD).首先通过引入非线性奇指数函数环节和线性函数环节构造MTD的跟踪函数,然后利用李雅普诺夫直接法和系统等价性证明MTD的全局渐近稳定性,最后通过对参数物理意义和参数变化对跟踪输出精度影响的分析得到MTD参数整定规则.跟踪过程中,当状态与平衡点距离较远时,MTD以非线性环节为跟踪函数主体驱动状态向平衡点快速收敛,以提高系统输出的跟踪速度;当状态与平衡点接近时,MTD以线性环节为跟踪函数主体驱动状态平稳逼近平衡点,以抑制系统输出振颤.仿真表明,MTD参数容易整定,与典型跟踪微分器相比,MTD在系统稳定性、收敛速度和输出平稳性方面具有优势,且具有滤波功能.

摘要：针对传统递推子空间辨识算法对时变参数跟踪速度慢的问题,基于自适应变遗忘因子机制提出一种新的子空间辨识算法.为此首先设计了变遗忘因子作用下输入输出Hankel矩阵的更新机制;然后运用系统矩阵特征值空间欧氏距离信息实现变遗忘因子的自适应更新;最后为隔断历史数据的作用,采用有限记忆法进一步改进算法.理论及仿真结果表明,新算法跟踪速度快、跟踪效果好.

摘要：传统的递推4SID子空间辨识算法存在对时变参数跟踪速度慢、易受噪声干扰等缺点,而基于滑窗的算法虽然提高了对时变参数的跟踪速度,但其算法实现复杂、计算量大。针对上述问题,首先运用矩阵方法从递推4SID子空间算法的数据压缩矩阵中分离出需剔除旧数据作用的修正量,并给出相关证明。在此基础上,结合固定遗忘因子方法设计了新的递推4SID子空间辨识算法。与传统遗忘因子方法相比,新的算法可以在选择较大遗忘因子的情况下,利用修正量有效隔断历史数据的作用,在降低对噪声的敏感度的同时提高了对时变参数的跟踪速度。与此同时,基于修正量的算法可以通过调整阈值大小改变对时变参数的跟踪速度。仿真结果验证了算法的有效性。

摘要：动中通在载体运动中进行卫星通信时,天线受到各类扰动的影响而不能准确对准卫星,降低了通信质量。为了解决此问题,设计了一种自适应滑模天线姿态稳定控制器。首先建立了动中通天线系统的动力学模型;基于此模型,采用PID滑模面设计了天线的滑模姿态控制器;通过对扰动的自适应估计,在扰动上界未知情况下获得了平滑的滑模控制输入;将PID方法引入控制器设计,提高了系统的动态响应速度。仿真结果表明,所设计控制器具有良好的动态响应特性和控制精度,且控制电压输出无抖振。