摘要：针对具有时变扰动的前倾转变体无人机轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于浸入与不变(I&I)理论和固定时间收敛理论的非奇异终端滑模控制方案。融合动态尺度因子设计一种基于I&I的时变扰动观测器;构造一种分段式的固定时间非奇异终端滑模面,消除滑模面的奇异性,并使系统状态在固定时间内收敛到平衡点附近小邻域内,且收敛时间的上界与系统的初始状态无关;基于Lyapunov稳定性理论证明系统的全局固定时间稳定性,并给出其收敛时间的上界。在2种实验场景下验证了所提控制方案的有效性和优越性。与传统的控制方法相比,所提控制方案使系统的收敛速度更快,抗扰动能力更好。

摘要：为了满足导弹拦截高速大机动目标时高精度制导的需求,首先对二维平面内的弹目相对运动方程进行状态扩张,对于影响制导性能的目标总扰动采用了扩张状态观测器的方法进行动态补偿。然后在非奇异终端滑模面的基础上选取了两种滑模趋近律,设计了两种具有攻击角约束的非奇异终端滑模导引律。最后数值仿真结果表明,在观测器对扩张系统状态进行实时有效估计的前提下,针对不同的期望视线角和目标机动方式,所设计的两种导引律在满足期望的性能要求的同时,可实现导弹对目标的高精度快速打击。

摘要：为提升高速列车停车精度,考虑不确定性扰动对停车过程的影响,提出一种基于扩张状态观测器的终端滑模控制方法。该方法结合系统模型的输入输出信息,利用观测器估计扰动并反馈至控制器进行补偿,提高系统抗干扰能力的同时,使得控制器的设计不依赖于精准的系统模型。构造非奇异终端滑模面设计控制器中的等效控制部分,实现系统状态跟踪误差在有限时间内收敛至零。为削弱控制转矩抖振,在滑模控制器的切换项部分引入超扭曲算法,实现了系统的平滑控制。通过稳定性分析证明了该控制方法的有限时间收敛性。仿真结果表明,本文方法既增强系统鲁棒性,也极大地提高了列车停车精度。

摘要：为了提高永磁同步电机(PMSM)伺服控制系统的响应速度和鲁棒性,文章提出了一种基于终端滑模的永磁同步电机控制方法。首先对传统滑模面收敛性进行分析,引入了非奇异终端滑模面;其次在传统趋近律的基础上提出了一种新型趋近律,并设计了基于新型的趋近律的电流-转速控制器;最后设计了滑模观测器对电机存在的扰动进行前馈补偿,并进行转速观测。通过软件仿真和实验证明,所提出的新型控制算法较好地抑制了永磁同步电机在接近平衡点时的抖振问题,且具有较低的超调量、良好的抗扰动能力和较快的响应速度,验证了所提方法的可行性和有效性。

摘要：针对永磁同步电机控制系统性能易受参数变化、外部扰动等不确定性因素影响而下降的问题,设计了一种转速环改进型非奇异终端滑模控制方法。首先,建立永磁同步电机的数学模型;然后,采用改进型指数趋近律与非奇异终端滑模面相结合设计控制器;同时,利用扩展滑模扰动观测器估计系统中不确定性参数,并通过Lyapunov函数证明了其稳定性;最后,通过仿真实验对所提出的控制方案的有效性进行了分析验证。结果表明,与PI控制和传统NTSMC方法相比,该方法在保证快速收敛的同时明显削弱了抖振现象,具有一定的鲁棒性和抗干扰性。

摘要：为改善永磁同步电机在干扰下的速度调节,提出了一种基于非奇异终端滑模控制的非线性控制方法。引入一个非奇异终端滑模面,以解决普通终端滑模控制存在的奇异问题,且使跟踪误差在有限时间内收敛到零,以此设计一个速度跟踪控制器。为削弱由不连续切换项引起的抖振,用连续双曲正切函数替代符号函数。与PI控制相比,该控制方法对负载扰动有更强的鲁棒性。仿真验证该控制方法的跟踪性能。仿真结果表明,该控制方法比PI控制方法有更好的动态和稳态性能。

摘要：针对多电机位置同步控制系统,提出一种自适应非奇异固定时间位置同步控制方法。首先,根据位置跟踪误差与同步误差定义新的位置耦合误差,提出均值耦合同步策略,保证位置跟踪误差与同步误差的同步收敛。其次,设计非奇异终端滑模面和固定时间控制器,保证位置耦合误差在固定时间内收敛,且收敛时间上界与初始状态无关。同时,设计自适应估计律有效抑制外部扰动及不确定项对系统的影响,且无需已知干扰上界的先验知识。最后,通过四电机同步控制系统的仿真分析表明,该方法能够取得良好的同步跟踪效果,且收敛时间受初始状态影响较小。

摘要：为解决多Euler-Lagrange系统有限时间的跟踪控制问题,提出了一种基于非奇异终端滑模的有限时间跟踪控制方法。通过建立多Euler-Lagrange系统动力学跟踪误差模型,将引入连续超螺旋高阶控制项,与所提出的非奇异终端滑模面相结合,设计了一个基于超螺旋的非奇异终端滑模控制方法,使多Euler-Lagrange系统能够消除抖振现象,同时在有限时间内实现对期望目标的跟踪。通过选取合适的Lyapunov函数和相应的仿真证明了所设计控制方法的有效性。