摘要：针对水下动能武器末制导段攻击机动目标,为获得最佳的毁伤效果,结合反演滑模控制方法与线性扩张状态观测器理论,设计了一种带角度约束的非线性制导律。通过对攻击角度的分析,设计了非线性滑模面,并根据滑模面可达条件,将制导律分为两部分设计,既满足了系统能够到达滑模面,又保持了系统状态在滑模面上运动。通过反演变结构获得的制导律,既保证了系统稳定,又具有了滑模控制理论所具有的鲁棒性。考虑到目标机动,将目标机动作为未知扰动,并对该扰动采用线性扩张状态观测器进行估计。该制导律作用下,视线角变化率收敛到零,攻击角度收敛到期望值,实现攻击角度约束。理论证实了制导系统的稳定性,仿真验证了本文所设计制导律的有效性。

摘要：针对用于激光切割的永磁直线伺服系统,采用反演滑模控制策略对系统进行分块处理,为提高系统精度,增强系统的鲁棒性和降低抖振,分别对位置环和电流环独立设计滑模控制器。考虑运动伺服系统在低速时存在的摩擦和扰动,在位置控制器的设计中,采用非线性双观测器方法对不可测Lu Gre模型的摩擦状态及参数进行估计,提出自适应指数趋近律滑模控制方法对摩擦力和扰动进行前馈补偿。电流控制器采用无抖振终端滑模控制方法设计。利用Lyapunvo函数证明了所设计的方法具有全局有限时间收敛特性并能够保证系统全局稳定。最后,在激光切割永磁直线伺服实验台上,应用三闭环PID方法和该文所提方法对位置和速度跟踪性能进行对比实验,实验结果表明,该文所提方法可有效提高激光切割直线伺服系统的控制性能。

摘要：针对电动负载模拟器中存在的强位置扰动、摩擦、间隙非线性以及参数时变等不确定干扰,提出了一种基于扩展状态观测器的反演滑模控制策略。基于反演设计的思想,将电动负载模拟器分解为负载力矩子系统和永磁同步电机驱动子系统。对负载力矩子系统,利用带有滤波器的扩展状态观测器,消除量测噪声对系统的影响,同时估计出系统中存在的干扰,而后采用比例趋近滑模控制律,得出负载力矩子系统所对应的虚拟控制量;对永磁同步电机驱动子系统,利用常规扩展状态观测器估计出子系统中的复合扰动,采用非奇异终端滑模控制律,消除观测误差以及干扰对系统的影响,并得出系统所需的最终控制量。最后,利用李雅普诺夫方法证明了电动负载模拟器的稳定性,并通过实验验证了所提方法的有效性。

摘要：为了实现最佳毁伤效应,导弹一般同时要求具有较高的制导精度和与战斗部相匹配的落角。基于导弹末端视线角速度和落角多约束条件,文中结合滑模变结构控制和反演法设计了一种反演滑模制导律。建立了导弹与目标相对运动方程和末端视线角速度及落角多约束下的线性化模型,采用反演滑模设计方法设计了制导律,最后进行了六自由度数字仿真,结果表明该制导律能有效实现期望落角和中靶精度,满足设计要求。

摘要：基于自适应反演滑模同步方法研究分数阶不确定高阶非线性混沌系统的同步问题,给出子系统的Lyapunov函数和虚拟控制,在反演设计中引入滑模函数和控制器及自适应规则得到分数阶不确定非线性混沌系统取得自适应反演滑模同步的充分条件,并把该结论平推到整数阶系统.

摘要：为了提高全向自动导引车(Automatic Guide Vehicle,AGV)的运动控制精度,提出了一种基于自适应反演滑模的全向AGV运动控制算法。首先建立了基于麦克纳姆轮的全向AGV运动学及动力学模型;然后设计了反演滑模全向AGV控制律;接着在此基础上引入了自适应控制律,设计出基于自适应反演滑模的全向AGV控制律,并证明了其稳定性。在施加复杂干扰的情况下,多种路径下的轨迹跟踪仿真表明,与PID算法、反演滑模算法和模糊自适应滑模算法相比,文中运动控制算法的轨迹跟踪误差最小,验证了算法的有效性和优越性。而圆形轨迹跟踪性能分析表明,文中运动控制算法的跟踪误差不仅小而且输出抖动大幅减弱,从而进一步验证了文中控制律的有效性。

摘要：多关节机械臂在建模过程中存在不确定干扰和建模误差,对机械臂的控制系统带来了许多不良的影响。为此,文中研究了一种反演滑模神经网络干扰观测器控制策略。文中采用非线性干扰观测器对多关节机械臂的外部不确定干扰进行观测补偿,且无需外界不确定干扰的上界先验知识。对于建模过程中存在的不确定性,采用反演滑模神经网络自适应控制,运用神经网络建模误差进行逼近,并采用自适应策略对网络权值进行自适应改变。通过李雅普诺夫稳定性理论证明了系统的稳定性,并通过MATLAB仿真,通过与传统滑模神经网络控制相比较,仿真结果表明该控制算法有效提高了机械臂末端轨迹跟踪速度和精度,降低了系统中存在的抖颤。

摘要：针对传统滑模控制在移动机器人路径跟踪过程中收敛速度慢和抖振严重等不足,提出了一种基于双幂次趋近律的移动机器人反演滑模路径跟踪控制方法,构建了基于Kinect的移动机器人远程控制平台,以削弱抖振并提高收敛的快速性。该方法首先对Kinect采集到的地面路径图像进行金字塔分割和阈值分割,并对分割后的图像采用Zhang快速并行细化算法得到参考路径的骨架像素点集;然后通过一元线性回归算法对细化获取的骨架像素点集进行拟合,得到路径参数;接着通过本文设计的路径跟踪控制器计算控制律,最终实现了移动机器人对地面路径的准确和快速跟踪。通过两种方法的仿真实验对比,可以看出本文方法的距离偏差和角度偏差分别在2.3 s和2.5 s达到收敛且具有更好的稳态性能。基于真实场景的iRobot Create移动机器人路径跟踪远程控制实验结果可知,路径跟踪误差仅为0.012 7 m。仿真和实验结果均验证了所提控制系统和远程控制平台在削弱抖振和提高收敛速度方面的有效性。

摘要：火箭炮在不同带弹下其转动惯量及不平衡力矩大范围变化,且发射时存在负载阻力矩及燃气流冲击力的影响。针对这一实际的不确定伺服系统,采用基于名义模型的反演滑模控制策略,设计了2种控制器,一种是针对实际对象的全鲁棒滑模控制器,另一种是针对名义模型的积分反演滑模控制器,同时利用lyapunov方法实现了2种控制器的稳定性分析,将其应用到火箭炮方位运动的位置控制。理论与仿真结果对比表明,该控制器不仅能够保证系统的响应速度和控制精度,还可以实现全局鲁棒性。

摘要：根据主动磁悬浮轴承转子位置高性能控制要求,将反演控制方法与滑模控制方法相结合。针对数学模型设计反演控制器,外界扰动和参数摄动等不确定部分通过滑模控制器来补偿。系统仿真实验表明,鲁棒反演滑模控制系统响应速度更快,具有更好的动态性能和稳态性能。