基于滑模变结构控制的
基于滑模变结构的移动机器人轨迹跟踪控制
基于滑模变结构控制的无速度传感器交流电动机控制系统研究
ＫＥＹ ＯＲＤＳ： Ｓｉ ｉ ｇ ｍｏ ｅ ｏ ｔ ｌ Ｓ ｅ ｄ ｓ ｎ ｏ ｌｓ ； Ｉ ｄ ｃｉｎ ｍｏｏ ； Ｓ ａｅ ｏ ｓ ｒ ｅ ； Ｅ ｐ ｒ— Ｗ ｌ ｎ ｄ ｌ ｃ ｎｒ ； ｐ ｅ ｏ ｓ ｒｏ ｓ ｎ ｕ ｔ ｔｒ ｄ ｏ ｏ ｔｔ ｂ ｅ ｒ ｖ ｘ ｅ ｉ
其参考模 型往往 不 准确 ，会导 致辨 识 收敛错 误。 利用 Ｅ Ｆ观测转速具有较好的收敛性 ， Ｋ 但其参数 配置缺乏一定 的标准 ， 对电机参数摄动的鲁棒性较 差 ，计算量也 比较大。
ｆ （ ［ （ ） ０ ） ； ＞ ］
【ｉ ［ （） ０ Ｕ （） ｉ ＞ ］ 一
滑 模变 结 构 控 制 理 论 的本 质 是 非 线 性 系 统 的
一
种综合方法 ，由于控制部分是状 态的非线性 函
设 一非线 性 控制 系统 ：
Ｘ ＝ Ｘ，Ｕ，ｔ （ ∈ “ ） Ｒ ；Ｕ∈Ｒ ；ｔ ∈Ｒ）
数 ，闭路系统本身也是非线性的。
要有直接计算法、模型参考 自 适应 （ Ｒ Ｓ 观测器 Ｍ Ａ） 法 以及扩展 Ｋ ｍ 滤 波器 （ Ｋ ） 。直 接计 算 法 ｌ ｎ ａ ａ ＥＦ等
一
５ — ０
维普资讯
基于滑模 变结构 控制 的无速度传感器交流 电动机控制系统研究
范 峥 田效伍
显然 ，这样设计 出来 的控制 （ 能使闭系统 ）
全局渐 近 稳 定 ，而 且 动 态 品 质 良好 。 因为 这 里 控
ｉ
●
１
．．．．．．．．．— —
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ ： １ｅ ｐ ｐ ｒｐ ｔ ｆｒ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌｔｃ ｎ ｑ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｌ ｉ ｇ ｍｏ ｅ ａｍ ｏ ＡＣ ｉ ｄ ｃｉ ｎ Ｉ１ ａ ｅ ｕ ｓ ｏ ｗ ｒ ｈ ｏ ｔｏ ｅ ｈ ｉ ｕ ａ ｅ ｎ ｓ ｄ ｎ ｄ ｉ ｔ ｎ ｕ ｔ ｉ ｏ ｍｏｏ ｐ ｅ ｅ ｓ ｒｓ ｓｅ ，ｄ ｓ ｎ ｈ ｂ ｅ ｖ ｒｏ ｅ ｍｏｏ ｔ ｔ ｎ ｒ ｖ ｄ ｓｔ ｅ ｆｒ ｌ ｏ ｅ ｔ ｔ ｔ ｒｓ ｅ ｄ ｓ ｎ ｏ ｙ ｔｍ ｅ ｉ ｓ ｔｅ ｏ ｓ ｒ ｅ ｆｔ ｔ ｒ ｓ ｅ ａ ｄ ｐ ｏ ｉ ｅ ｈ ｏ ｍｕ ａ ｔ ｓ ｍａｅ ｇ ｈ ａ ｉ ｈ ｔ ｒ ｔ ｔ ｐ ｅ ． ｓ ， ｘ ｅ ｔ ｅ ｍｏｏ ｏａｅ ｓ ｅ ｄ Ａｔ ａ ｔ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔａ ｐ ｏ ｅ ｈ ａ ｉ ｉ ｆ ｈ ｓｔｃ ｎｑ ｅ ｂ ｉ ｌ ｋ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ｒ ｌ ｉ ｎ ｐ ｒｖ ｄ ｔ ｖ ｄｔ ｏ ｉ ｅ ｈ ｉ ｕ ｙ ｓ ｅ ｌ ｙ ｔ ｍｕ ｉ ｅ ｈ ｉ ｕ ｎ
基于神经网络滑模变结构的BLDC伺服控制系统
网络 对参 数进 行 自适 应调 节 ， 方案 使神 经 网络结 构 更 简 洁 ， 习速 率更 快 ； 该 学 同时 能 改 善 系统 的动 态 品
质 ， 效地 削 弱抖振 。 有
１ 基 于指 数趋 近律 的 变结构 控 制趋 近特 性 对于 离散 时 间系统 的变 结 构控制 ， 由于采 样周 期 的存 在 ， 系统 状态 轨迹 以抖动 的形 式沿 滑平 面运 使
＝
（ —８ ）ｓ０ １ ｒ （ ）一（ ６ ） ｇ （ （ ） １— ｒ ｓｎ ｓ０ ）一８ ｓｎ ｓ １ ） ｒｇ （ （ ）
ｓⅣ）＝（ ８ ） ｓ ０ （ １— ｒ （ ）一（ ｒ 一ｅ ｓｎ ｓ０ ） … ６ ｓｎ ｓ Ｎ 一１ ） １— Ｊ 。ｒｇ （ （ ） … ） ｒｇ （ （ ）
２１ ０ １年 ９月
Ｓ ｐｅ ｂ ｒ ０ ｅ ｔｍ ｅ １ ２ １
Ｖ １ １ Ｎ ． ｏ． ６。 ｏ ３
基 于神 经 网络 滑 模 变 结构 的 Ｂ Ｄ Ｌ Ｃ伺 服 控 制 系统
谢 建 华
（ 安 供 电公 司 ， 徽 六 安
摘
六安
２ ７０ ） ３０ ６
要 ： 对 离散 时间 系统 ， 针 分析 了趋近律 中参数 对 系统 到 达 稳 定状 态 时间 的影 响 ， 出 了用 提
假 ｓ）０ 有ｓｒ （ 所 ｓ）詈 一 ，达 滑 模 时ｓ，＜ 。 设 （ ＞则 ：』＝１ ） （ ＋ ］詈到 准 动 态 ｌ７ ０ （ 、 一 ） ０ ＼ （） ＪＩ
６对 正常运 动 阶段 的影 响 ：
则）ｆ＿ ） ］詈 ＜ ：（ 新 １ ＋ 一ｌ 詈
的变化快慢 。因此在设计控制器时适 当的增 大 ６ 值可缩短系统到Байду номын сангаас稳定状态的时间。
基于滑模变结构矢量控制的异步电机调速
定 的偏差 。此外 ， 由于 电机参 数受 温度 、 饱 和 磁
年 ， 国的Ｂａｃｋ 提 出 了矢 量 控 制 理 论 ， 德 ｌｓｈ ｅＦ 一举 奠定 了磁 场定 向旋 转矢 量控 制 的基 础 。该理 论 的
ｕ ａｉｎ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ｈ ｌ ｉ ｇ ｍｏ ｅ ｖ ｒａ ｌ ｔｕ ｔ ｒ ｏ ｔ ｌ ｒ ｈ ｃ ａ ｅ ｐ ｎ ｅ ｒｐ ｄ ｙ ａ ｄ ｈ ｇ ｏ ｔ ｌ ｌｔ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ｓｉ ｎ ｄ ａ ｉ ｂ ｅ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ，ｗ ｉｈ ｈ ｓ ｒｓ ｏ ｓ ａ ｉ ｌ ｎ ｉｈ ｃ ｎ ｒ ｏ ｓ ｄ ｏｅ ｏ ｐ ｅ ｉｉｎ ａ ｄ ｒ ｂ ｓｎ ｓ ｏ ｌ ａ ｉｔ ｒ ａ ｃ ｓａ ｄ ｍｏ ｏ ｓｐ ｒ ｍｅｅ ｓｖ ｒ ｔ ｎ，ｃ ｍｐ ｒ ｓ ｔ ｒ ｄｔ ｎ ｌＰ ｏ ｔ ｌ ｒ ． ｒ ｃｓｏ ｎ ｏ ｕ ｔ ｅ ｓｔ ｏ ｄ ｄ ｓｕ ｂ ｎ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ａ ｔ ｒ ａ ａ ｉ ｉ ｏ ｏ ａｅ ｏ ｔａ ｉ ｏ ａ Ｉｃ ｎｒ ｌ ｓ ｉ ｏｅ
ＨＵ ＡＮＧ ｉ Ｃ Ｚｈ ． ＨＥＮＧ ａ ． ａ Ｘｉ ｏ ｈｕ
（ ｈ ｌ ｔｃＰ ｗ ｒ ｏｌ ｅｏ ｏｔ ｈｎ ｎｖｒｉ ｆ ｅｈ ｏｏｙＧ ａ ｇｈ ｕ５ ０ ４ ， ｈｎ ） Ｔ ｅＥｅ ｒ ｏ ｅ ｌ ｇ ｆ ｕｈＣ ｉａＵ ｉｅｓｙｏ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｕ ｎ ｚｏ １６ ０ Ｃ ｉａ ｃｉ Ｃ ｅ Ｓ ｔ ｇ
ｃ ｎ ｒ ｌ －ｘ ｓ ａ ｄ ｑ ａ ｉ ｃ ｒｅ ｔ ｂ ｓ ｄ ｏ ｌ ｒ ｑ ｅ ｃ ｅ ｔ ｒｃ ｎ ｒ ｌ ｄ ａ ｙ ｃ ｒ ｎ ｕ ｔｒｓ ｓｅ ｏ ｔｏ ｄ ａ ｉ ｎ － ｓ ｕ ｒ ｎ ｓ ａ ｅ ｎ ｓｉ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｖ ｃｏ — ｏ ｔ ｌ ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓ ｍｏｏ ｙ ｔ ｍ，ｈ ｓ ｂ ｅ ｅ ｘ ｐ ｏｅ ａ ｅ ｎ ｄ — ｓｇ ｅ ｏ ｉ ｒ ｖ ｈ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ｅ ｔｒ ｃ ｎ ｒ ｌ ｄ ｓ ｓ ｍｓａ ａ ｎ ｔ ｍｏｏ ａ ａ ｔｒ ａ ａｉｎ ｎ ｏ ｄ ｄ ｓｕ ｂ・ ｉｎ ｄ ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｆｖ ｃｏ ・ｏ ｔ ｌ ｙ ｔ ・ ｏｅ ｅ ｇ ｉ ｓ ｔｒ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｖ ｒ ｔ ｓ ａ ｄ ｌ ａ ｉ ｒ ・ ｉ ｏ ｔ
滑模变结构控制理论及其在机器人中的应用研究共3篇
滑模变结构控制理论及其在机器人中的应用研究共3篇滑模变结构控制理论及其在机器人中的应用研究1滑模变结构控制（Sliding Mode Control，SMC）是一种非线性控制方法，具有高精度、强适应性、鲁棒性好等优点，因此被广泛应用于机器人控制领域。
其基本思想是构造一个滑模面，使系统状态到达该面后就会保持在该面上运动，在保证系统稳定性的同时达到控制目的。
本文将阐述滑模变结构控制的理论基础以及在机器人控制中的应用研究。
一、滑模变结构控制的理论基础1. 滑模面滑模面是滑模控制的核心概念，它是一个虚拟平面，将控制系统的状态分为两个区域：滑模面上和滑模面下。
在滑模面上，系统状态变化很小，具有惯性；而在滑模面下，系统状态变化很大，具有灵敏性。
在滑模控制中，系统状态必须追踪滑模面运动，并保持在滑模面上，进而实现控制目的。
2. 滑模控制定律滑模控制定律是滑模变结构控制的核心之一，主要由滑模控制器和滑模面组成。
滑模控制器将系统状态误差与滑模面上的虚拟控制输入之间做差，生成实际控制输入。
而滑模面则是根据控制目的和系统性质，通过手动选择滑模面的形状和大小来合理地设计。
例如，对于已知模型的系统，可使用小扰动理论来设计滑模面；而对于未知模型的系统，可使用自适应滑模控制来自动调节滑模面。
总体来说，滑模控制定律是一种强鲁棒控制方法，在快速响应、鲁棒性和适应性等方面都表现出色。
3. 滑模变结构控制滑模变结构控制是将滑模控制定律与变结构控制相结合形成的一种新型控制方法。
在滑模变结构控制中，滑模面被用来描述整个系统状态，而滑模控制定律则用来保证系统状态追踪滑模面的过程中，系统特征不会发生大的变化。
换句话说，滑模控制定律的目的是在系统状态到达滑模面后，控制系统能够迅速且平稳地滑过该面，进而保持在滑模面上稳定运动。
二、滑模变结构控制在机器人中的应用研究滑模变结构控制广泛应用于机器人控制领域，例如：机器臂控制、移动机器人控制、人形机器人控制等。
基于滑模变结构的双馈风力发电机组网侧控制系统研究
时则状态相反ꎮ 用 ｕＮｏ表示变换器的公共点 Ｎ 与相电
压的公共点 Ｏ 之间的电压[３] ꎮ将 ｕＮｏ＝－ｓａ＋
ｓｂ ３
＋
ｓｃ
ｕｄｃ 带入式(１ )
ìïïｕｒａ
＝
(ｓａ
ｓａ
＋
ｓｂ ３
＋
ｓｃ ) ｕｄｃ
再令ꎬ
ïï íïｕｒｂ
＝
(ｓｂ
ｓａ
＋
ｓｂ ３
＋
ｓｃ ) ｕｄｃ
(２)
ï îïｕｒｃ
＝ (ｓｃ
ｓａ
＋ ｓｂ ３
压的矢量和与电流的矢量和都为 ０ꎮ 由基尔霍夫电
压和电流定理ꎬ 以三相电源中点 ０ 为参考点ꎬ 可以
得到在三相静止坐标系下的数学模型[２] :
ìïＬ ï
ｓ
ｄｉｓａ ｄｔ
＝
ｕｓａ
－ Ｒｓ ｉｓａ
－
ｓａ ｕｄｃ
－
ｕＮｏ
ï ïïＬｓ
ｄｉｓｂ ｄｔ
＝ ｕｓｂ
－ Ｒｓ ｉｓｂ
－
ｓｂ ｕｄｃ
－
ｕＮｏ
í
(１)
ïïＬｓ
摘 要: 针对双馈风力发电机组网侧系统的复杂性ꎬ 稳态性差等弊端ꎬ 提出一种滑模变结构控制方法ꎬ 将此控制策 略应用到网侧 ＰＷＭ 变换器进中ꎮ 在 Ｍａｔｌａｂ / Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 仿真软件中ꎬ 将此方法与传统的 ＰＩ 控制进行比对ꎮ 将滑模控制 方法在双馈风力发电机组实验平台中进行测试ꎮ 结果表明ꎬ 采用滑模变结构控制策略使得直流母线上的电压更加稳 定ꎬ 而且系统的响应速度也得到了提高ꎮ 关键词: 双馈风力发电机组ꎻ 滑模变结构ꎻ 直流母线 中图分类号: ＴＭ３１５ 文献标志码: Ａ 文章编号: １００１￣６８４８(２０１９)０３￣００３７￣０４
基于滑模变结构的PMSM的直接转矩控制
摘 要 ： 分析 了永磁 同步 电机 （ ＭＳ 数 学模 型 ， 计 了一种新 颖的基 于空间 矢量脉 宽 Ｐ Ｍ） 设
调制技 术 的直接转矩 控制 （ ＶＭ— Ｃ 系统． 用 两个 Ｐ 控 制 器分别 调 节磁链 和 转 矩 实现 Ｓ ＤＴ ） 利 Ｉ
对 电机 空问矢量 中转矩和磁 链 ２分量 的 解耦 ， 同时 ， 用基 于转子 位置和 定子 电流 的定子磁 采 链估 算方 法观 测 定子磁链 ， 并设 计 滑模 变结构无 速度传 感 器来估算 转子位 置． 真 与 实验 结 仿
第 ３ 卷 第 １ ９ 期
２ Ｏ １ ２ 年
湖
南
大
学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ）
Ｖｏ ． ９， ． １３ Ｎｏ １
Ｊ ｎ ａ ．２ ０ １ ２
１月
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｊ ｕ ｎ １ｏ ｕ ａ ｉｅ ｓｔ （ ｔ ｒｌ ｃｅ ｃ ｓ ｏ ｒ ａ ｆＨ ｎ ｎ Ｕｎｖ ｒｉｙ Ｎａｕ ａ ｉｎ ｅ） Ｓ
ｔｏｎ Ｓｉ ｕ ａ ｉ ｎｄ ｅ ｐｅ ｉ ｅ ｅ ｕｌｓ ｈ ｖ ｈ ｉ ． ｍ ｌ ｔｏｎ ａ ｘ ｒｍ ｎｔｒ ｓ ｔ ａ ｅ ｓ ｏｗｎ ｔ ａ ｈ ｏ ｓ ｄ ｍｅ ｈｏ ａ ｆ ｅ ｔｖ ｌ ｓｉ ａ ｅ ｔ ｈ ｔｔ ｅ ｐｒ ｐｏ ｅ ｔ ｄ ｃ ｎ ｅ ｆ ｃ ｉｅ ｙ ｅ ｔｍ ｔ ｈｅ ｓ ａ ｏｒｆｕ ｎ ｅ ｕｃ ｈｅｅ ｅ ｔ ｏ ｇｎ ｔｃ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｔ ｒ ｆｕ ｉ ｐｌ ｔ ｔ ｌ ｘ ａ ｄ ｒ ｄ ｅ ｔ ｌ ｃ ｒ ｍａ ｅ ｉ ｏ ｑｕ ｎｄ ｓａ ｏ ｌ ｘ ｒｐ ｅ，Ｓ ｈ ｙ ｔ ｍ ａ ｏ ｔ ｔｃａ Ｏ ｔ ｅ ｓ ｓ ｅ ｈ ｓ ｇ ｏｄ ｓ ａ ｉ ｎｄ
文 章 编 号 ：６ ４２ ７ （０ ２ ０—０ ２０ １ ７—９４ ２ １ ）１０ ５—５
基于滑模变结构的TCR控制系统数学建模及仿真
器、 有源滤波器 、 静止无功补偿设备等 ．Ｃ Ｔ Ｒ型 Ｓ Ｃ作为电力系统 当中一种重要 的无功补偿装置 ， Ｖ 应用
始于 ２ Ｏ世纪 ６ ０年代 ， 自从 １６ ９７年 Ｓ Ｃ在英 国研 制成 功 以后 ， 德 、 国 、 Ｖ 西 美 瑞士 等许 多 国家 也竞 相 研 制 ， 并在 电力 系统 中推广 和应用 ， 国内 １９ ９９年在 国家 电力公 司 的资 助下 中 国电科 院开 始 了 “ 止无 功 补 偿 静
滑模 变结 构控 制是 变结 构控制 系统 的一 种控 制策 略 ． 种控 制 策 略 与其 他 控制 策 略 的 根本 区别 在 这 于控 制 的不连续 性 ． 这种 不 连续性 可 以称之 为 “ 电特 性 ” 继 或表 述为 “ 一种 使控 制 系统结 构 随时 间变化 的 开关 特性 ”这 种控 制特 性迫 使 系统在 一定条 件 下沿着 某条 状态 轨迹 作小 幅度 、 频率 的上 下运 动 ， ． 高 即所 谓 的“ 动模 态” 滑模 ” 动 ． 滑 或“ 运 我们 可 以根 据 实际需 要来 设计 这种 滑动 模态 ． 由于这种 滑模 运 动与 系统
的参数及扰动无关 ， 处于滑模运动的控制系统就具有很好 的鲁棒性 ． 首先 假设 触 发角 与输 出 电流在 足够短 的段 内是 线性 的 ， 入量 是触 发 电路 的指令 电流 ，输 出量 是 输 ， Ｔ Ｒ电流 ， ．Ｃ Ｃ Ｔ Ｒ型 Ｓ Ｃ的控制系统数学模型的建立先要考虑晶闸管 的死区时间 Ｖ ． 我们先 以简单
第 １ 卷第 ４期 ０
２ １ 年 ８月 ０１
淮 阴师范学 院学报 （ 自然科学 ）
Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯ Ｕ ／ Ｉ Ｅ Ｃ Ｅ ＳＣ Ｌ Ｅ Ｅ （ ａ ｒｌ ｃｅｃ） Ｏ Ｒ Ａ ＦＨ ＡＹ ＮＴ Ａ Ｈ Ｒ Ｏ Ｌ Ｇ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｅ ｕ ｎ
基于滑模变结构的飞机防滑刹车控制器设计
ｍ ａ ｌ ｓ ｌ ｉ ｐ ｒ ａ ｔ ｅ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｓ ｌ ｉ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｕ ｆ ｒ ａ ｃ ｅ ， ａ ｎ ｄ ａ ｎ ｔ ｉ － ｓ ｋ ｉ ｄ ｂ ｒ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｉ ｓ ａ —
・
Hale Waihona Puke ７ Ｏ・ 《 测控技术１ ２ ０ １ ３ 年第 ３ ２卷第９期
基于滑模变结构 的飞机防滑刹车控制器设计
林 辉， 谢世 杰
７ １ ０ １ ２ ９ ） （ 西北工业大学 自动化学 院， 陕西 西安
摘要 ： 以飞机 全 电刹 车 为研 究背景 ， 采 用滑模 变结 构控制 策略 ， 设计 刹 车防滑控 制 策略 ， 解 决传 统 刹 车效 率低 、 机轮 深度 打 滑 、 低速 刹 车性 能差等 问题 。在控 制 策略 中 ， 以最佳 滑 移 率 为 目标 函数 ， 设 计 滑模 面 ， 实现 刹 车防 滑控制 。 由于滑模 控制 的 强鲁棒性 ， 可有效提 高 系统 的抗 干扰 能力 。仿 真 结果 可知 ， 滑移 率 控 制在 最佳 滑移 率 附近 ， 刹 车效 率高 ， 可消 除机 轮 深度 打滑现 象 ， 防滑 效果优 良。 关键 词 ： 全 电刹 车 ； 滑模控 制 ； 防滑； 滑移 率 中图分 类号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ５ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ０— ８ ８ ２ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９— ０ ０ ７ ０— ０ ４ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｓ ｌ ｉ ｄ ｉ ｎｇ Ｍｏ ｄｅ Ａｎｔ ｉ － Ｓｋ ｉ ｄ Ｂｒ ａ ｉｎ ｋ ｇ Ｃｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ Ａｉ ｒ ｃ ｒ ａ ｆ ｔ Ｌ Ｉ Ｎ Ｈ ｕ ｉ ， Ｘ Ｉ Ｅ Ｓ ｈ ｉ － ｊ ｉ ｅ
基于滑模变结构控制的多轮独立电驱动车辆驱动防滑控
１ 概述驱动防滑控制（Acceleration Slip Regulation，ASR）是多轮独立电驱动车辆行驶控制的关键技术，其单轮控制效果将直接影响整车的动力性和稳定性。
与传统机械传动车辆相比，多轮独立电驱动车辆具有全轮独立可控特性[1]，整车机动性和灵活性更高，但车辆的分布式驱动形式对防滑控制策略及算法提出了更高要求。
针对这一问题，国内外学者进行了大量研究。
陈泽宇等[2]提出一种将复杂路面最优滑转率参数估计问题转化为高、低附着路面切换问题的方法，引入了最优滑转率的高估计门限值和低估计门限值，采用逻辑门限控制，控制结构简单，但系统参数固定，对非线性系统控制效果不理想。
陶维辉等[3]提出了利用轮毂电机转矩和角加速度识别最优滑转率的方法，并采用模糊控制算法对车轮滑转率进行控制，优点在于外界干扰对控制效果影响小、鲁棒性强，但模糊控制规则的形成往往依赖于人的经验，控制精度较低。
李亮等[4]提出了一种可变参数的自适应PID控制算法，根据滑转率偏差自适应调整PID参数从而改善PID控制的品质，但由于PID控制自身的局限性容易造成电机输出转矩的剧烈抖动，对电驱动车辆系统的控制效果并不理想。
滑模变结构控制（Sliding Mode Control，SMC）对非线性系统控制的鲁棒性较强，简单滑模变结构控制需要解决的关键问题是减小系统抖振，以避免控制输出高频振动对被控对象硬件造成损害。
本文根据最优滑转率控制的思想，基于滑模变结构控制、降低系统抖振的相关理论，设计了滑模变结构防滑控制器。
在ADAMS/View中搭建多轮独立电驱动车辆动力学模型，并在MATLAB/Simulink中搭建控制器模型，利用机电联合仿真验证控制算法的有效性。
图中，m为整车质量在单轮的分量（按为车辆纵向速度，ω为z为车轮纵向力，其中μ为路面附着w =cvv2为空气阻力。
这里，cvr =cω为车轮的滚动阻力，c为轮胎的滚动阻力系数。
此外，Te为轮毂电机实际输出转矩，r为轮胎有效半径。
基于滑模变结构控制的开关磁阻电动机控制系统
能力 强 等 。因 此 ， 位 置 传 感 器 的 研 究 势 在 必 行 。 无 国内外提 出 了许 多无 位 置 检 测 方 案 。然 而 ， 目前 的 无 位 置检测 方法 都 有 不 足之 处 ， 如 注入 脉 冲信 号 例 法 容 易 实 现 ， 也 易 产 生 制 动 转 矩 ， 响 电 机 效 但 影 率 ¨； 磁链法需要高内存处理 器存储足够分辨率的
ＭＡ Ｌ ， ＩＪ－ ｈ ｎ ＷＡ ｈ ｎ ｉＬ ｉ ｓｅ ｇ， ＮＧ Ｚ ｅ
Байду номын сангаас
（ ｉ ｊ ｎ ｅｓｙｏ ｃｅ ｃ Ｔａ ｉ Ｕ ｉ ｒ ｔ ｆ ｉ ｅ＆Ｔ ｃｎ ｌｇ ，ｉｎｉ ３ ０ ２ Ｃ ｉａ ｎｎ ｖ ｉ Ｓ ｎ ｅｈ ｏ ｙ Ｔａｊ ０ ２ ２， ｈｎ ） ｏ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｓｉ ｉｇ ｍｏ ｅ ｏ ｓ ｒ ｅ ｅ ｓ ｒｅ ｓ ｃ ｎｒ ｌｍｅ ｈ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｌ ｉ ｇ ｍｏ ｅ ｃ ｎ ｒｌｗａ ｒ ｓ ｎ ｅ ｎ ｏ ｄ ｒ ｔ ｓｒ ｃ ： ｌ ｎ ｄ ｂ ｅｖ ｒｓ ｎ ｏｌ ｓ ｏ ｔ ｔ ｏ ａ ｅ ｎ ｓ ｄ ｎ ｄ ｏ ｔｏ ｓ ｐ ｅ ｅ ｔｄ ｉ ｒ ｅ ｏ ｄ ｏ ｉ ｒ ａｉｅ ａ ｃ ｒ ｔ ｅ ｔ ｔ ｎ ｏ ｈ ｒ ｔｒ ｏ ｉ ｏ ａ ｄ ｐ ｅ ．Ｔ ｅ ｗｉ ｈ ｄ ｅｕ ｔ ｎ ｅ ｅ ｌ ｃ ｕ ａｅ ｓ ｍａｉ ｆ ｔ ｅ ｏｏ ｐ ｓｔ ｎ ｎ ｓ ｅ ｄ ｈ ｓ ｔ ｅ ｒｌ ｃ ａ ｃ ｍｏｏ ｃ ｎ ｒｌ ｙ ｔ ｍ ａ ｅ ｏ ｚ ｉ ｏ ｉ ｃ ｔ ｒ ｏ ｔｏ ｓ ｓ ｂ ｓ ｄ ｎ ｅ
基于滑模变结构的复杂温度对象控制研究
计
算
技
术
与 自 动
化
Ｖｏ ． １。 ． １ ３ ＮＯ １ Ｍ ａ． ２ ０ １２ ｒ
Ｃｏ ｕ ｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｄ Ａｕ ｏ ｔ ｎ ｍｐ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ｔ ｍａ ｉ ｎ ｏ
文章 编 号 ：０３ ６ ９ （０ ２ ０ 一ｏ ２ 一Ｏ １ ｏ — １ ９ ２ １ ）１ ０８ ５
制 对 象本 身 、 干 扰 的 对 象 和 变参 数 的对 象分 别 进 行 研 究 。通 过 仿 真 ， 出 ＶＳ 加 得 Ｓ控 制 复 杂 温 度 对 象 的特 点 和 可行 性 。结 果 表 明 ： 传统 的 Ｐ Ｄ控 制 相 比 ， 模 变 结 构 控 制 在 动 、 态 特性 上 均 优 于 ＰＤ 控 制 ， 其 是 与 Ｉ 滑 静 Ｉ 尤 它 的动 态快 速 性 更 占显 著 的优 越 性 。此 外 ， 实现 了无 差控 制 且 系统 具 有 一 定 的鲁 棒 性 。
Ｃ ｍｐｉａｅ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｂｅ ｔ Ｃ ０） ｏ ｌ ｔｄ ｔｍｐ ｒｔ ｒ ｊ （ Ｔ ．Ａｎ ｅｅ ｒｈｎ ｓ ｅ ｔ ｅｙｔ ｅ ｏ ｔｏｌ ｂｅ ｔ ｔ ｉ ｕ ｂ ｎ ｅａ ｄｖ ｒ ｂ ｅ ａ ｃ ｏ ｃ ｄｒｓ ａｃ ｉｇｒ ｐ ｃｉ ｌ ｎｒ ｌ ｄｏ ｊｃ ｈ ｄ ｔ ｒ ａ ｃ ｎ ａｉ ｌ ｐ — ｅ ｖ ｈ Ｃ ｅ ｗｉ ｓ ａ
ｃ ｎｒ ｌ ｏ ｔｏ
了控制 ； 文献 ［ ］ 船 用微 型锅 炉 水 温 系统 实 施 了 ４对
１ 引 言
在 电力 、 金 、 冶 石化 、 材等许 多行业 的生产 过 建 程 中广 泛存 在着 一 类 非线 性 、 大时 延 、 参数 的复 变
基于反演滑模变结构控制的倒立摆系统跟踪控制设计
ｃ ｎ ｒ ｌ ｌ ｎ ｅ ｔ ｄ ｐ ｎ ｕ ｕ ， ｅ ｏ ｔｏ ｌ ｒ ｏ ａ ｋ ｔ ｐ ｉ ｇ ｃ ｎ ｒ ｌｗａ ｅ ｉ ｎ ｄ ｆ ｒ ｔａ ｋ ｎ ｏ ｔｏ ． ｏ ｔｏ ｏ ｉ ｖ ｒｅ ｅ ｄ ｌ ｍ ａ ｎ ｗ ｃ ｎ ｒ ｌ ｆ ｂ ｃ ｓｅ ｐ ｎ ｏ ｔ ｓ ｄ ｓｇ ｅ ｌ ｒ ｃ ｉ ｇ ｃ ｎ ｒ １ ｆｒ ｅ ｏ ０
制 ， 解决 滑模 变结 构 的抖 动 问题 ， 来 采用 反演 滑模 控 制方 法 为 一级 倒立 摆 的跟 踪 控制 设 计 了 控制 器 ， 能
使系统 的跟踪误差减少 ， 系统 的抖动性也有所减弱 ， 从而达到理想的控制效果 ．
１ 跟 踪 控 制器 的 设 计
在 一级 摆 的跟踪 控制 中采 用 反演设 计 原理 ， 系统 在 削弱 抖 动 的 同时 ， 使 又具 有 良好 的动 态 性 能 ． 演 反
基 于 反 演 滑 模 变 结 构 控 制 的 倒 立 摆 系统 跟 踪 控 制 设 计
高兴华 耿德 旭 高玉峰 马惜平 ， ， ，
（． １北华 大学 工程训练 中心 ， 吉林 吉林 １２２ ；． ３ ０ １２ 北华大学 电气信息工程学院 ， 吉林 吉林 １２２ ） ３ ０ １
摘要 ： 针对倒立摆 系统滑模控制 的抖动和动态性能指标不理 想的 问题 ， 提出 了一种 新型 的反演滑 模控制 方法进 行跟踪控制 ， 使倒立摆 系统具有 了很好 的快 速跟踪性和稳定性 ， 而且控制器设计简单 ， 便于广泛应用． 关键词 ： 滑模控制 ； 倒立摆 ； 反演滑模 中图分类号 ：Ｍ ３ Ｔ ２ ７ 文献标识码 ： Ａ
兰兰堡！ 鉴 自 型兰丛
指标 引．
笙！ 鲞
与 Ｌａｕ ｏ 型 自适应 率 相 结合 ， 虑 控制 率 和 自适 应 率 ， 整 个 系 统 满 足大 范 围渐 进 稳 定 的动 态 性 能 ｙｐｎ ｖ 考 使 假 设被控 对象为
滑模控制和滑膜变结构控制
滑模控制和滑膜变结构控制滑模控制和滑膜变结构控制是两种常用的控制方法，它们都具有在非线性系统中实现稳定控制的能力。
本文将从定义、原理、特点、应用等方面对这两种控制方法进行详细介绍。
一、滑模控制1.定义滑模控制是一种基于变结构控制的技术，它通过引入一个滑动模式来实现对系统的稳定性和鲁棒性的增强。
具体而言，它将系统分为两个部分，即“滑动模式”和“剩余部分”，然后设计一个控制器来使得系统的状态在“滑动模式”中运动，从而实现对系统的稳定和鲁棒性的保证。
2.原理滑模控制依赖于一个称为“滑动面”的函数，在该函数上系统状态会以特定方式运动。
当状态达到该函数上时，它将被强迫保持在该函数上，并且不会离开该函数。
因此，如果我们能够设计一个适当的“滑动面”，并使其与所需目标状态相交，则系统将被迫达到目标状态并保持在该状态上。
3.特点（1）鲁棒性：由于滑模控制依赖于变结构控制技术，因此它对系统中的不确定性和扰动具有很强的鲁棒性。
（2）快速响应：滑模控制器可以实现非常快速的响应，因为它可以在瞬间将系统状态从一个位置转移到另一个位置。
（3）简单性：相对于其他控制方法，滑模控制器通常比较简单，易于实现和调整。
4.应用滑模控制广泛应用于工业自动化、航空航天、机器人等领域。
例如，在直升机悬停控制中，滑模控制可以实现对直升机在空气动力学效应和风力扰动下的稳定悬停；在机器人轨迹跟踪问题中，滑模控制可以实现对机器人轨迹跟踪过程中的姿态稳定性和鲁棒性的保证。
二、滑膜变结构控制1.定义滑膜变结构控制是一种基于非线性系统理论和变结构控制理论的新型智能控制方法。
该方法通过引入一个“滑膜”来实现对非线性系统的稳定性和鲁棒性的增强。
2.原理滑膜变结构控制通过引入一个“滑膜”来实现对系统的控制。
滑膜是一个特殊的函数，它可以将系统分为两个部分，即“滑膜模式”和“剩余部分”。
然后设计一个控制器来使得系统的状态在“滑膜模式”中运动，从而实现对系统的稳定和鲁棒性的保证。
滑模变结构STATCOM控制方法研究
滑模变结构STATCOM控制方法研究【摘要】本文应用逆系统法对系统进行线性化解耦后，运用滑模变结构控制理论，设计了基于滑模变结构控制的STATCOM控制器。
建立了MATLAB仿真模型，取得了良好的控制效果，并与PI控制进行了比较，结果证明此控制策略的优越性和可行性。
【关键词】滑模变结构无功补偿控制方法1 引言静止同步补偿器（STATCOM）是一种重要的柔性交流输电（FACTS）设备。
它以电力电子变流器为装置核心，通过向电力系统注入方向与幅值均可连续动态调节的无功补偿电流，以维持装置接入点母线电压的稳定，同时还可以增加系统阻尼，提高暂态稳定极限等。
STATCOM装置在dq坐标系下是一个强耦合、非线性的系统，因此控制策略的设计就变得相对复杂。
文献[1]采用PI控制，文献[2]采用鲁棒非线性控制，文献[3]采用广义的Hamilton非线性控制。
但由于PI控制参数极难整定，对参数变化及扰动敏感，而鲁棒控制等非线性控制方法理论上比较复杂。
因此，本文采用了逆系统解耦加变结构控制设计STATCOM的控制策略希望能够解决一定的问题。
2 逆系统法的应用逆系统法的基本思想是利用被控对象的逆系统将被控对象补偿成具有线性传递关系的系统，然后与其他控制方法结合，最终达到预期控制目标。
由于STATCOM系统的强耦合性，应用逆系统法如图1所示，即在前人为的串入一个逆系统，使其输出为，逆系统的设计方法为逆系统的设计方法为：对求阶导数，直到表达式中显含，并设为，可得到STATCOM数学模型的逆系统为，故整个系统是可观测的，也是可控的。
而矩阵的特征值均在左半平面，故由李亚普诺夫稳定性条件，可知系统是稳定的。
3 滑模变结构控制设计滑模变结构控制方法在动态过程中可以根据系统当前的状态，有目的且不断变化地控制输入量，迫使系统按照预定的滑动模态的状态轨迹运动。
为了削弱抖振采用指数趋近律，此时有很快的收敛性能。
式中为符号函数，*大于0时取1，小于0时取-1。
基于滑模变结构控制的PMSM建模仿真
第 ４期
四 川 兵 工 学 报
２１ ０２年 ４月
【 信息科学与控制工程】
基 于滑模 变 结构 控 制 的 Ｐ Ｍ 建模 仿 真 ＭＳ
李星宇 ， 汪 沛
１０２ ） ３ ０ ２
（ 中国人 民解放军空军航空大学 ， 长春
摘要 ： 基于滑模变结构控制建立了永磁同步 电机 （ Ｍ Ｍ） Ｐ Ｓ 的数 学模 型 ， 分析 了在 ｄ 电流等 于零情况 下 的控 制方 轴
（） 』 ｓ ＝寺 ， ｛ ６ ６
‘ ＜ 一 ６
（） １ １
Ｉｉ （） Ｉ ｝ ．ｇ ≥ ｓｎ
２ Ｐ Ｍ 的 滑模 变 结构 控 制 ＭＳ
＝
８ ３
层” 。“ 法 边界层 ” 实 际上是 准滑 模变 结构 控制 方法 的一 法
种， 采用饱和 函数 ｓｔｓ６ ， ａ（ ，） 句代替控制率 中的符号 函数 ｓ ｎ ｉ ｇ
（） 其 中 ｓ，
［ｒ 一Ｐ 卜 ｔ／．】㈤ ／ …／ －Ｌ ｑ Ｌ ｑ ￣ ／ ，
～
ｔ／Ｌ ｑ ｑ
ｓ ｔｓ ６ ： ａ（ ，）
ｌ 永磁 同步 电机的数学模型
控制对象的数学模 型应 当能够 准确反 应被控 系统 的静 态和动态特性 ， 准确程 度是控 制系 统动 、 其 静态 性能好 坏 的
关键 。对 于永 磁同步电机这类强耦合的非线 性系统 ， 它的数
学模型是分析 电机性 能 ， 实现力 矩和 转速控 制 的理论基 础。
［ 一
＋
本文描述了在 ｄ 轴 系下 的永磁 同步 电机 的数 学模 型 ， 电 ｐ 对
机做如下 的假设 ： １ 忽略铁心饱和 、 流和磁滞 的影 响； ） 涡 ２ 磁路线性 、 ） 可用叠加原理分 析 ；
基于滑模控制的末端能量管理方法
基于滑模控制的末端能量管理方法
马先龙;周军
【期刊名称】《飞行力学》
【年(卷),期】2007(25)3
【摘要】简要介绍了末端能量管理的研究情况,然后对末端能量管理段进行轨迹规划。
在轨迹规划的基础上,设计基于滑模变结构控制的制导律,对轨迹进行跟踪,对能量进行管理。
仿真结果表明,滑模变结构控制在末端能量管理制导中合理、有效,具有很强的鲁棒性。
【总页数】4页(P30-33)
【关键词】可重复使用运载器;末端能量管理;轨迹规划;滑模控制
【作者】马先龙;周军
【作者单位】西北工业大学航天学院
【正文语种】中文
【中图分类】V448.2
【相关文献】
1.一种基于在线能量推演的自适应末端能量管理方法 [J], 潘彦鹏;周军;呼卫军
2.基于自适应积分滑模约束控制的\r电池储能系统能量管理 [J], 张伟明;许德智;颜文旭;朱一昕;楼旭阳
3.基于模糊滑模的六足蛇形臂机器人的末端位姿控制 [J], 陆兴华; 陈俊祥; 刘铭原
4.基于能量优化的海洋机器人航向与横摇自适应终端滑模综合控制 [J], 金鸿章;高妍南;周生彬
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.基于滑模变结构控制的
二级倒立摆实验仿真研究
滑膜变结构控制器
滑模变结构控制作为一种非线性控制，与常规控制的根本区
别在于控制的不连续性，它利用一种特殊的滑模控制方式，
强迫系统的状态变量沿着人为规定的相轨迹滑到期望点[9]。
[9]Keqin Zhang，Kaiyu [9]Zhuang.Sliding mode identifier for parameter
uncertain nonlinear dynamic systems with nonlinear input[J].Zhe jiang University (Science),2002：426-430.
因此控制器的设计也分2步完成：第1步是变
结构控制律的设计，使系统由初始状态进入设计的滑动超平
面[4]。
第2步是滑动模态域的设计，使系统状态沿超平面向
状态原点运动[8]。
系统中取切换函数：?
[1]宋军烈，肖军.倒立摆系统的Lagrange方程建模与模糊控制[J].东
北大学学报(自然科学版).2002,23(4):333-337.
[2]张昌凡.滑模变结构控制研究综述[J].株洲工学院学报.2004,18(2):
1～5
[3]张克勤.滑模变结构控制理论及其在倒立摆系统中的应用研究[D].
浙江大学学报.2003(5)
[4]胡阳，王吉芳.二级倒立摆系统的实时稳定控制实验研究[J].计
算机仿真.2009,9
[5]Xiao J,Zhang S,Xu X H.A weighted fuzzy control of double inverted
pendulum[A].Proceeding of the Third Asian Control Conference[C].Shanghai,
2000:1604-1607.
[6]Inoue Akira,Deng Mingcong.Swing_up controller design for cart_type double
inverted pendulum[J].Control Theory&Applicat ions,2004,21(5):709-716.
[7]袁性忠，姜新建.基于滑模变结构的倒立摆系统稳定控制[J].控
制理论与应用.2004,21(5):720-723
[8]湛力，孙鹏，陈雯柏.倒立摆系统的自摆起和稳定控制[J].计算
机仿真.2006，23（8）：289-92
[9]Keqin Zhang，Kaiyu Zhuang.Sliding mode identifier for parameter
uncertain nonlinear dynamic systems with nonlinear input[J].Zhe jiang University (Science),2002：426-430.
[10]陈谋，长生.基于非线性控制方法的倒立摆系统控制[J].控制理
论与应用.2004,21(5):684-688
[11]战江洋，侯立刚.基于滑模控制的二级倒立摆稳定控制[J].青岛
科技大学学报(自然科学版).2009,04:365-368。