摘要：针对一类具有干扰和不确定性的多变量非线性系统,提出了一种自适应模糊控制方法.该多变量系统由m个互连子系统组成,每个互连子系统中的未知函数是非仿射的.由于不确定非仿射函数的存在和互连子系统之间的耦合,这类系统是很难控制的.通过利用均值定理、模糊系统、Backstepping设计方法以及引入nussbaum类型函数,克服了这个困难.另外,与大多数研究结果相比较,提出的方法减少了在线调节参数的数量.提出的控制方法能实现闭环系统的所有信号是有界的.仿真实验表明该控制方法的有效性.

摘要：为研究电力机车单元制动缸在制动时受辅助风缸压力和轮对径向形变挤压时的制动缸活塞位置控制精度,考虑实际工况中活塞与制动缸内壁非严格配合引起的压力漏损,建立了制动缸气动伺服系统的数学模型;针对该非线性系统中存在的未知时变负载扰动,设计非线性干扰观测器对其实际值进行估计,对观测误差采用自适应模糊逻辑系统进行逼近,进一步削弱时变扰动对系统的影响;结合系统控制量存在饱和的实际工况,引入饱和辅助控制系统;依据Lyapunov稳定性理论,基于Super-twisting控制方法收敛快速、待设计参数较少的优点,构造了基于nussbaum类型函数的自适应Super-twisting控制器.理论分析及仿真结果表明,制动缸伺服系统闭环输出一致有界,系统跟踪误差、滑模面及控制量动态抖振较小,收敛迅速;滑模面及扰动量观测误差收敛于0.制动缸伺服系统输出能够快速稳定跟踪输入指令,且对外部时变负载扰动具有较强鲁棒性.

摘要：为研究电力机车轮对受行车线路载荷冲击影响时的位置控制精度,考虑实际工况中齿隙传动的非线性以及外界干扰,建立了齿隙传动伺服系统的数学模型;针对具有齿隙输入和未知时变参数的非线性系统,结合齿轮传动方向间歇切换的实际工况,引入nussbaum类型函数;基于滑模控制器收敛快速、鲁棒性强的优点,设计了自适应积分滑模控制器。理论分析和仿真结果表明,齿隙伺服系统闭环输出有界,滑模面抖振较小且收敛迅速,滑模面与跟踪误差一致有界并收敛于0。具有齿隙输入的伺服系统可实现在线路上存在载荷冲击及参数存在摄动的工况下对位置指令输入的近似无偏跟踪。

摘要：为研究电力机车制动缸在制动时受副风缸压力和轮对径向形变挤压时其活塞的位置控制精度,建立了制动缸气动伺服系统的数学模型;针对制动控制电压脉冲指令周期性输入的特点,结合阀芯游移方向不确定的实际工况,引入nussbaum类型函数;基于非奇异终端滑模(NSTSM)收敛快速、鲁棒性强的优点,设计具有NSTSM的自适应迭代重复控制器(AIRC)。仿真结果表明,非奇异终端自适应迭代重复控制器(NST-AIRC)可实现外界存在较大扰动时对位置指令的近似无偏跟踪,且对参数慢时变漂移具有较强鲁棒性。

摘要：为研究HXD3型电力机车轮对齿隙受线路激扰和车行冲击影响时的位置控制精度,考虑实际工况中齿隙传动的非线性以及外界干扰的周期性,建立了齿隙传动伺服系统的数学模型;针对具有齿隙输入和未知时变参数的非线性系统,结合齿轮传动控制方向未知的实际工况,引入nussbaum类型函数;为改善系统抖振,同时减小外干扰和不确定性对系统的影响,添加了非线性干扰观测器;基于积分滑模控制器收敛快速、鲁棒性强的优点,设计了具有衰减因子的积分滑模自适应控制器。理论分析表明,齿隙伺服系统闭环输出有界,滑模面与跟踪误差一致有界并收敛于0。仿真结果表明,积分滑模面抖振较小,收敛迅速;nussbaum函数有界并收敛;NDO能够对非线性干扰进行近似无偏估计。齿隙伺服系统可实现在线路上存在周期性冲击时及参数存在摄动的工况下对位置指令输入的近似无偏跟踪,并对控制方向不同的指令输入具有较为理想的输出响应。