摘要：研究了移动机器人轨迹跟踪控制问题,通过坐标变换将轨迹跟踪问题转化为误差系统的镇定问题.基于反馈线性化和变结构控制思想提出一种复合有限时间变结构线性化跟踪控制算法,其首先使误差系统驶向角初始误差快速收敛到滑模边界层,然后采用连续状态反馈控制律来实现驶向角误差的无抖振快速镇定,同时将原误差系统转化为低阶系统;其次针对低阶系统设计了位置误差的状态反馈控制律,实现了位置误差的有限时间镇定.针对有系统噪声和量测噪声的误差系统,利用扩展卡尔曼滤波(EKF)进行误差状态估计,并以估计值构成反馈控制律.通过数值仿真验证了控制策略的有效性.

摘要：根据汽车制动防抱死系统的快速、平滑性需求,针对汽车单轮动力学模型提出一种基于协同理论的新型控制器设计方法。该方法以滑移率为控制目标,通过构造广义变量使滑移率以指数形式收敛于参考值,避免控制过程中产生抖振现象。由于该方法只有一个控制参数需要设计,且该控制参数对系统的稳定具有单调性,因此简化了控制器参数设计,且易于整定。通过MATLAB仿真分析表明,该控制器能够适应工况需求,相较于传统PID控制、滑模变结构控制等方法具有快速、稳定、鲁棒的优点。

摘要：对于具有严重非线性、多变量以及参数不确定等特点的高超声速飞行器的轨迹控制系统,滑模控制是一种十分有效的控制方法,但传统的滑模控制会不可避免的产生抖振现象,为了彻底消除这一现象,设计了一种新型的自适应全阶终端无抖振滑模控制律。首先,简要介绍了高超声速飞行器纵向非线性模型,并给出反馈线性化后速度和高度的状态方程。其次,假设所有状态可测,采用全阶终端滑模滑动流型,分别对速度和高度两个子系统设计有限时间收敛的全阶终端滑模控制器,以避免奇异问题,并引入一阶低通滤波器作用于控制输入,以消除由开关函数引起的抖振现象;最后,采用扩张状态观测器对不可测状态进行估计,设计了自适应全阶终端滑模控制律。数字仿真表明,自适应全阶滑模控制器能够使系统在有限时间内跟踪到给定指令,并彻底消除了抖振现象。仿真验证了所提出控制律的有效性。

摘要：为解决不确定性条件下,因桥式吊车系统与其数学模型失配而导致的控制器设计困难的问题,提出一种不依靠精确模型信息的桥式吊车模型参考自适应控制策略。首先,使用不确定性扰动估计(UDE)技术来估计包含匹配和非匹配扰动的模型误差。然后,通过设计基于UDE的无抖振模型参考自适应滑模控制器保证桥式吊车能够在不确定性条件下实现小车到达指定位置的同时消除负载摆动。最后,通过李雅普诺夫稳定性理论证明了该控制系统的闭环稳定性。仿真分析证明了该方法的有效性。

摘要：传统滑模控制容易发生抖振,影响了轮毂电机驱动电动汽车差速控制系统的稳定性。针对整车八自由度动力学模型,提出了一种基于协同控制理论的新型电子差速控制器设计方法,解决了控制过程中的抖振现象。该方法以转矩为控制目标,通过构造关于滑移率的广义变量使其以指数形式收敛于最优滑移率处。MATLAB/Simulink仿真结果表明,该新型电子差速控制器具有动态响应快、平滑、稳态特性良好等优点。