摘要：针对一类非线性不确定系统,提出一种高阶滑模自适应控制算法.为减少系统抖振和不确定边界未知但有界问题,引入可在线调整参数的双极sigmoid函数和控制器增益.利用Lyapunov理论证明系统在有限时间内稳定并具有鲁棒性,且不确定的上界不需要预先确定.仿真结果验证了该方法的有效性.

摘要：以F-16固定翼飞行器为研究对象,采用终端滑模控制方法,实现了六自由度固定翼飞行器的有限时间编队控制。首先,根据奇异摄动理论,将固定翼飞行器十二阶微分运动方程按照响应速度快慢分为外环位置编队控制系统和内环姿态跟踪控制系统。外环应用有限时间稳定性理论和非线性滑模控制方法设计了分布式控制器,实现多固定翼飞行器系统的有限时间编队控制。然后,将外环分布式控制器产生的控制信号转换为内环单架固定翼飞行器的姿态跟踪参考信号,内环应用非线性动态逆(nonlinear dynamic inversion,NDI)控制和增量非线性动态逆(incremental nonlinear dynamic inversion,INDI)控制在可能存在执行器故障的情况下实现单架固定翼飞行器姿态的跟踪控制。最后,通过仿真实例验证了该控制方法的有效性。

摘要：针对地空导弹攻击机动目标的制导律设计问题,提出了一种有限时间稳定的新型二阶滑模制导律。在弹目相对运动模型的基础上,将制导问题转化为一阶系统的控制问题。在超螺旋(ST)算法中引入线性项和一种新的参数自适应律,提出了一种快速自适应超螺旋(FAST)算法,该算法不需要已知系统不确定性的边界且收敛速度较快。利用类二次型Lyapunov函数证明了系统有限时间稳定性,给出了收敛时间估计公式。通过与自适应滑模制导律、ST制导律和光滑二阶滑模制导律的仿真对比,验证了所设计的制导律在保证制导精度的同时,能够在有限时间内提高滑模变量的收敛速度,并且避免了参数选择困难的问题。

摘要：为减少不必要的网络资源传输,解决实际复杂系统的有限时间问题,提出一种基于事件触发方案的奇异semi-Markov跳变系统的有限时间控制器设计方法。在事件触发方案下,用系统的时滞表示网络诱导时延,闭环系统可以建模为一个时滞系统。首先,通过构造合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,以严格矩阵不等式的形式给出充分条件,以使事件触发方案下的闭环系统正则、无脉冲、随机有限时间有界;然后,通过求解矩阵不等式,得到状态反馈控制器的参数;最后,给出一个数值示例,通过仿真证明所提方法的有效性。

摘要：考虑到复合控制系统中,直接力的离散特性会使系统的设计复杂化。针对采用姿控式直/气复合控制的导弹,基于有限时间稳定理论,引入辅助滑模面,研究其控制系统的有限时间镇定,得到一个受控良好的复合控制系统。在此基础上,利用辅助模糊控制,对系统不确定性进行估计,进一步改善了复合系统的控制品质。最后以俯仰通道为例,对所提出的方法进行仿真,结果验证了该方法的有效性。

摘要：在分析微机械陀螺仪静电力反馈检测结构的基础上,提出了一种对现有Sigma-Delta静电力反馈检测方式的改进设计.对微机械陀螺仪闭环检测系统进行了离散化处理.基于Lyapunov稳定性原理,构造了一类能够使系统有限时间稳定的输出反馈控制器,并对其鲁棒性能进行了分析.该电路系统在Cadence平台下使用AMS 0.35μm CMOS工艺实现,完成了包括前端敏感电路、调制解调器和反馈控制器在内的关键部分的设计,并通过了仿真验证.系统的关键性能与比例-积分-微分(PID)控制器改进的静电力反馈电路进行了比较.分析结果表明,改进的闭环检测系统在陀螺信号带宽上信噪比达到106 dB,在扰动发生后可以在130 ms之内恢复到平衡状态,所需时间短于采用PID控制器的检测回路.因此,加入了输出反馈控制器的闭环系统比普通系统具有更加良好的检测性能.

摘要：针对三相并网逆变器中电流谐波大和发生扰动后系统动态响应时间较长的问题,提出一种基于混杂自动机模型的控制器设计方法,并在此基础上提出了基于有限时间稳定的稳定性分析方法.首先,针对给定的三相逆变器,建立基于开关函数的状态方程;然后,在此基础上根据三相逆变器的工作模态,从适当增加工频周期的切换区间和减小电流谐波的角度建立混杂自动机模型,并将1个工频周期按三相母线电压大小划分为12个区间,从而得到相应的控制规则;最后,根据有限时间稳定的方法对改进后的基于混杂自动机模型的控制器进行稳定性分析.仿真结果与实验结果验证了所提出的自动机模型及其控制器能够有效降低并网电流的谐波畸变率,使其低于0.56%,并且能够有效增强系统的抗干扰能力.

摘要：针对传统滑模趋近律中的抖振现象、收敛速度慢等不足,提出一种新型变指数幂次趋近律。该趋近律通过使用变指数幂次项,实现了在系统趋近过程中根据不同阶段进行自适应调节的功能,大幅提高了系统的收敛速度,并具有全局有限时间收敛特性。当系统存在模型不确定型和外部有界扰动时,滑模变量可在有限时间内收敛到边界层宽度为1左右的稳态误差界内,且该稳态误差小于现有的双幂次趋近律、快速幂次趋近律和多幂次趋近律等方法的结果。仿真算例验证了所提出趋近律的有效性和优越性。

摘要：有限时间稳定就是指在一个有限的时间区间内,系统的状态轨线始终保持在预先给定的界限内,它是与通常意义下稳定相互独立的一个概念。本文给出了离散奇异系统有限时间稳定以及有限时间有界的定义,研究了离散奇异系统通过状态反馈的有限时间控制问题。本文当中首先给出了离散奇异系统是有限时间稳定或有限时间有界的充分条件,这些条件可归结为基于线性矩阵不等式的可解性问题。在此基础上又得到了两个充分条件,它们能保证控制器的存在,并且使得闭环系统是有限时间稳定或者是有限时间有界的。然后通过线性矩阵不等式的求解,给出了控制器的设计方法。最后用两个数值算例验证了该方法的有效性。

摘要：针对机器人系统中含有的不确定参数和未知干扰等问题,提出一种基于双滑模观测器和非奇异快速终端滑模控制的复合控制策略.首先,为了估计补偿模型中的不确定参数和外部干扰带来的未知动态,基于机器人系统欧拉-拉格朗日模型构建滑模观测器,以优化机器人系统轨迹跟踪控制性能;然后,针对滑模观测器中存在残差造成的抖振问题,设计辅助滑模观测器,通过将观测误差反馈补偿,抑制观测器在观测扰动时的抖振现象,进一步提高观测精度;接着,为了实现系统抗扰和轨迹跟踪问题,提出有限时间滑模控制器,通过调节滑模控制中的切换增益,可有效地缩短收敛时间,并提高系统的鲁棒性;最后,通过李雅普诺夫稳定性理论证明闭环系统的稳定性,并通过Simulink仿真验证所提出方法的有效性.