摘要：针对三维情况下带视线角约束的多弹协同制导问题,基于二阶一致性理论和自适应超螺旋滑模控制方法提出了一种新的三维多弹协同制导律。在视线切向方向,设计了一种协同方法,并利用二阶一致性理论,证明了导弹的相对距离和相对速度能在有限时间内趋于一致。在视线高低角和方位角方向,设计了一个新的滑模面,并利用自适应超螺旋滑模控制方法,证明了在该制导律下导弹能够在有限时间内实现期望视线角且视线角速率收敛到0。所采用的自适应超螺旋滑模控制方法能有效解决传统的滑模抖振问题,且对机动目标有一定的鲁棒性。最后,在仿真实验中,通过对比分析验证了所提出的制导律具有更高的制导精度。

摘要：针对复杂工况下的直驱式波浪发电系统功率提取问题,提出一类超螺旋滑模控制策略。由ANSYS软件获取浮子辐射力信息,建立系统水动力方程,构造并求解能量函数,得到最大功率捕获策略下的参考电磁力。以电压、电流为输入,设计基于超螺旋滑模的模型参考自适应速度观测器,实现无速度传感器控制。结合矢量控制策略,设计超螺旋滑模电流控制环,保证系统对参考信号的跟踪效果。仿真结果表明,所提速度观测器观测误差小,电流控制环可准确跟踪期望电流,系统输出功率提高,动态性能更好。

摘要：针对临近空间飞行器快速滚转机动过程中的姿态控制问题,提出一种改进的超螺旋滑模自适应控制方法.考虑模型不确定以及干扰,建立临近空间飞行器非线性耦合数学模型.为了增强控制器的鲁棒性并削弱抖振影响,设计并改进超螺旋滑模控制器,提高响应速度和控制精度.针对复合干扰导数上界存在但未知的情况,设计自适应律对控制器参数进行估计.利用Lyapunov理论证明闭环系统的稳定性,通过数字仿真进行指令跟踪性能和鲁棒性能验证.仿真结果表明,该控制器具有良好的姿态控制能力,能够有效抑制干扰,同时削弱抖振,控制参数具有自适应性.

摘要：针对不确定性条件下机械臂的轨迹跟踪问题,提出一种基于区间二型模糊逼近扰动的超螺旋滑模控制方法.首先将机械臂的建模误差、摩擦项、外部扰动等均视为广义扰动,然后利用自适应区间二型模糊逼近广义扰动.接着通过一个嵌套自适应律来设计基于超螺旋算法的趋近律,进而提出超螺旋滑模控制器.通过Lyapunov稳定性理论验证了趋近律的稳定性,基于此证明了系统的稳定性,并导出了区间二型模糊自适应律.仿真实验表明,区间二型模糊具有更好的逼近效果,超螺旋滑模控制能够抑制系统的扰动,本文所提算法具有响应快速和鲁棒性强的优点.

摘要：针对侧滑打滑干扰和执行器饱和约束导致轮式移动机器人(WMR)轨迹跟踪困难的问题,提出一种抗饱和模糊超螺旋滑模控制策略。根据WMR的轨迹跟踪误差模型,设计运动学控制器,得到辅助速度控制律;采用反步法思想,设计抗饱和模糊超螺旋滑模动力学控制器,通过饱和约束辅助系统实现抗饱和控制,并引入模糊自适应律,动态调整超螺旋控制律参数。与固定增益的滑模控制进行对比,仿真结果表明,所提出的方法在存在未知侧滑打滑干扰和执行器饱和约束时,能够保证WMR跟踪误差收敛,并削减系统抖振,有效提高了WMR轨迹跟踪的鲁棒性。

摘要：针对永磁同步电机调速系统中,非线性自抗扰控制(ADRC)存在参数过多和线性自抗扰控制(LADRC)快速性较差等问题,基于超螺旋滑模算法的快速性特点,提出了超螺旋滑模自抗扰控制(STSM-ADRC)策略。将超螺旋滑模算法引入到自抗扰控制中,对自抗扰控制中的非线性状态误差反馈控制率和跟踪微分器进行优化,提升系统的快速性能,简化参数整定,并采用李雅普诺夫函数进行稳定性证明。仿真结果表明:超螺旋滑模自抗扰速度控制器提高了PMSM调速系统的快速性和鲁棒性。

摘要：目的 提高包装行业中自动化设备的工作精准度,优化传统永磁同步电机无传感器控制系统的稳定性,提高电机遭遇内外扰动后的系统鲁棒性和抗扰动性能。方法 引入超螺旋滑模算法,设计一种超螺旋滑模MRAS观测器来提高系统的稳定性,同时利用滑模扰动观测器对电机良好的动态进行性能追踪,利用超螺旋滑模算法对其进行性能优化,提出超螺旋滑模MRAS观测器和超螺旋滑模扰动观测器对永磁同步电机复合控制的策略。结果 该方案有效降低了电机遭遇扰动时转速估计误差,误差在0.8r/min附近波动,明显提高了电机控制系统遭遇干扰后的响应速度。结论 在MATLAB/SIMULINK中进行实验仿真,结果表明所提控制策略提高了系统的鲁棒性和追踪精度,加强了系统的抗干扰能力。

摘要：[目的]为了使星舰适应复杂的再入环境,同时考虑到诸多不确定因素与大量扰动,需要对飞行器的控制算法进行研究,以实现星舰姿态控制的快速反应和精准稳定的控制.[方法]本文设计了一种自适应超螺旋控制策略,在扰动边界未知的情况下实现控制器对扰动的自适应,避免对扰动边界的过估计.该控制策略不仅拥有滑模控制器的快速收敛特性,自适应部分还使控制策略更加灵活,在降低抖振的同时也能快速实现收敛,参数的自动调节也使控制设计更加简单.首先建立对星舰的物理模型与控制模型,为了细分控制过程,基于控制模型,将姿态模型分为内外环,分别设计滑模控制器,利用李雅普诺夫理论证明控制器的稳定性.然后分别设置星舰在再入过程中的各项参数与扰动,模拟星舰可能遇到的情况.[结果]利用MATLAB进行数值仿真,在多种控制情形和高扰动环境下进行验证,该控制器可以在复杂气动环境下稳定控制星舰姿态实现多控制情形的控制.[结论]本文设计控制器相较于普通控制器具有更优良的控制性能,可以在灵活调节控制效果的基础上满足星舰等类似可再入飞行器在复杂环境下的各种复杂控制需要.

摘要：为提升永磁同步电机调速系统中的动态响应性能和抗扰性能,提出了一种改进型超螺旋滑模线性自抗扰控制(STSM-LADRC)策略。该策略利用滑模变结构原理对LADRC中的线性扩张状态观测器(LESO)和线性状态误差反馈(LSEF)控制律进行优化。首先,设计了STSM-LESO,采用STSM控制算法对LADRC中的LESO进行改进,以提高观测器观测性能从而增强控制器的抗干扰能力;其次,利用STSM控制算法代替原有的LSEF控制律,提高控制器的动态响应性能,同时使用tanh函数替换超螺旋滑模算法中的sign函数进一步削弱滑模固有抖振,提高系统的稳定性;然后,使用李雅普诺夫理论对所提控制策略进行稳定性分析;最后,基于Matlab/Simulink仿真平台进行验证。仿真结果表明,与传统的LADRC和其他控制器相比,所提控制策略具备更好的动态响应性能和抗扰性能。

摘要：为了提高永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)驱动系统调速性能,解决传统滑模控制系统抖振与快速性之间的矛盾,提出一种PMSM改进滑模复合控制方案。首先,电流环设计了改进快速超螺旋滑模控制(improving fast super twisting algorithm,IFSTA)来改善系统的抖振。其次,转速环使用改进指数趋近律设计滑模转速控制器(novel sliding mode speed controller,NSMSC)。最后,使用非线性扩展状态观测器(nonlinear extended state observer,NESO)来实时估计负载转矩扰动,通过估计的转矩信息对由NSMSC得到的q轴给定电流进行前馈补偿。仿真和试验表明,与传统滑模复合控制相比,采用改进复合控制策略的超调量减少了13.6%,系统抖振峰值降低了3.5 r/min,控制系统的整体性能得到提升。