Dynamic Smooth Sliding Control Applied to UAV Trajectory Tracking
本文提出一种动态平滑滑模控制方法,通过让平滑滑模控制参数随跟踪误差变化来抑制抖振,并可在滑模阶段综合PI、STA及VGSTA等控制器,最终在六旋翼无人机上验证了轨迹跟踪性能。
2023-10-27 cs.SY eess.SY
New compound fractional sliding mode control and super-twisting control of a MEMS gyroscope
在本研究中,我们提出了一种新的复合分数阶滑模控制器(FOSMC)和超扭曲控制器(FOSMC+STC)的MEMS陀螺仪的控制。一个新的滑模面已被定义为设计所提出的新的滑模控制器。FOSMC的主要优点是它的高跟踪性能和对外部扰动的鲁棒性,但它容易受到抖振。通过在STC中增加FOSMC,消除了抖振现象,解决了奇异性问题,提高了系统的鲁棒性。仿真结果验证了所提出的控制方法的有效性。
2020-10-24 cs.SY eess.SY
Chattering analysis of Lipschitz continuous sliding-mode controllers
Lipschitz连续滑模控制器(LCSMC)被开发为不连续SMC的积分,产生有限斜率的控制信号。然而,LCSMC仍然产生抖振的存在下,快速寄生动态。本文采用谐波平衡法(HB)对LCSMC驱动的系统进行了抖振分析。两种LCSMC被认为是:第一种是基于一个线性滑动变量(LSV)和第二个上的终端开关变量(TSV)。自激振荡的幅度和频率的预测允许计算由控制器消耗的平均功率,以保持进入真实滑动模式的轨迹。比较LCSMC与超扭曲控制器(STC),它产生一个连续的控制信号具有无限的斜率,进行。理论预测和仿真结果证实,LCSMC可能会引起快速振荡(抖振)的幅度和平均功率比由STC引起的。但是,令人惊讶的是,LSV-LCSMC产生的抖振可以小于TSV-LCSMC引起的抖振,当执行器足够快。另一方面,如果LSV-LCSMC闭环系统的滑动动态与执行器动态具有相似的速度,则系统甚至可能失去实际稳定性。
2020-04-02 cs.SY eess.SY
Nonlinear Control of a Quadrotor UAV Using Backstepping-Based Sliding Mode Technique
本文提出了一种基于反步方法的滑模控制器,用于解决四旋翼无人机的非线性控制问题,通过状态空间表示和仿真验证提升了轨迹跟踪性能。
2025-11-20 cs.SY eess.SY
Coupled Rendezvous and Docking Maneuver control of satellite using Reinforcement learning-based Adaptive Fixed-Time Sliding Mode Controller
针对未知空间环境中卫星耦合交会对接的不确定性控制问题,提出基于强化学习与 Actor-Critic 的自适应固定时间滑模控制器,并证明全局固定时间稳定性。
2025-05-12 cs.SY eess.SY
Robust pid sliding mode control for dc servo motor speed control
本文提出SMC-PID控制器,通过结合传统PID与滑模控制机制处理系统不确定性,有效提升了直流伺服电机在CE110平台上的速度控制精度与稳定性。
2025-08-07 cs.SY eess.SY
Formation Tracking for a Multi-Auv System Based on an Adaptive Sliding Mode Method in the Water Flow Environment
研究了三维水下环境下多AUV编队跟踪问题,提出了一种改进的自适应滑模控制方法。首先,建立了水下机器人六自由度运动学模型和动力学模型。然后,基于水下机器人的数学模型,基于改进的滑模控制方法,提出了控制律。采用二阶滑模控制方法消除控制器的抖振现象。第三,考虑水下机器人水下工作环境中的水流特性,在控制器中加入了自适应模块。采用自适应方法,控制器可以处理水流引起的有限扰动。该方法通过在控制器中用自适应连续项代替切换项来实现稳定性。最后,针对多AUV系统,设计了一种基于连续模型预测控制策略的鲁棒滑模控制器,实现了有界流扰动下的主从编队跟踪,并通过仿真验证了所提方法的有效性。
2023-01-17 cs.SY eess.SY
Robust Tracking and Model Following Controller Based on Higher Order Sliding Mode Control and Observation: With an Application to MagLev System
研究了不确定线性定常系统的鲁棒跟踪与模型跟随控制器设计问题。该控制器是基于二阶滑模(SOSM)算法(超扭曲),这是最有效的和流行的家庭中的高阶滑模(HOSM)。超扭曲算法(STA)的使用消除了传统滑模控制中遇到的抖振问题,同时保持其鲁棒性。所设计的鲁棒跟踪控制器能够在时变不确定参数和外部干扰存在的情况下保证跟踪误差的渐近稳定性。最后,该策略被实现在磁悬浮系统(MagLev),这是固有的不稳定和非线性。在实现磁悬浮系统的RTMF控制器时,采用了一个超扭转观测器(STO)来估计未知状态,即无法直接测量的球的速度。已经观察到,基于STA-STO对的RTMF控制器对于使用连续控制的所选滑动表面不足以实现SOSM。作为一种补救措施,连续RTMF控制器的STA的基础上实现了高阶滑模观测器(HOSMO)。仿真和实验结果表明了所提出的观测器-观测器对的有效性。
2020-07-11 cs.SY eess.SY math.OC
An adaptive fuzzy sliding mode controller applied to a chaotic pendulum
在这项工作中,一个智能控制器被用于控制非线性摆的混沌问题。所采用的方法是基于滑模控制策略和增强的自适应模糊算法,以应付建模不准确。利用李雅普诺夫直接法和Barbalat引理分析证明了闭环系统的收敛性。数值结果也被提出,以证明控制系统的性能。
2022-06-03 cs.SY eess.SY math.OC
Robust Control Design Using a Hybrid-Gain Finite-Time Sliding-Mode Controller
针对受扰动非线性系统,本文提出HG-FTSMC策略,结合有限时间趋近律与内部收敛律实现有限时间收敛、抗扰及控制量限制,经仿真验证其性能更优且具备实际可行性。
2025-11-17 cs.SY eess.SY
Discrete implementations of sliding-mode controllers with barrier-function adaptations require a revised framework
针对带屏障函数自适应的滑模控制器离散实现的传统框架局限,提出纳入执行器约束与采样动力学的修正框架,推导参数调谐关系并设计改进型BFASMC实现有限时间收敛到正不变集,提升数字实现的安全性与可预测性。
2025-02-21 cs.SY eess.SY
Long-Range Rendezvous and Docking Maneuver Control of Satellite using Cross-Feedback Sliding Mode Controller
针对卫星交会对接中平移与旋转运动独立控制导致的低效问题,提出交叉反馈滑模控制器,实现二者协同调节,并在Lyapunov框架下证明稳定性,仿真验证了其有效性。
2025-06-12 cs.SY eess.SY
Modeling Improved Fuzzy and Sliding-Mode for Single-Phase Inverter as Controllers in an EPS
Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学)
本文提出改进的模糊逻辑控制用于单相电压源逆变器,结合LC滤波器和电压传感器,并比较了两种非线性电压逆变器控制器的滑模和模糊模式,证明了方法的高效性和在线性负载条件下降低THD的效果。
2016-07-29 cs.SY eess.SY
Adaptive Fractional-Order Sliding Mode Controller with Neural Network Compensator for an Ultrasonic Motor
超声波电机(USM)通常用于航空航天,机器人和医疗设备,其中需要快速和精确的运动。值得注意的是,滑模控制器(SMC)是一种有效的控制器,以实现精确的运动控制的超声波电机。为了提高滑模控制器的跟踪精度和降低抖振,本文将分数阶微积分引入自适应滑模控制器的设计中,即自适应分数阶滑模控制器(AFOSMC),通过设计自适应律来估计超声波电机中存在的不确定性的界。此外,采用短存储器原理来克服分数阶微积分在实际系统上实时实现的困难。这里,短记忆原理可能增加跟踪误差,因为在其操作期间丢失了一些信息。因此,根据Bellman的最优控制理论的框架,提出了一种补偿器,以便由短记忆原理引起的残余误差可以被衰减。最后,在一台超声波电机上进行了实验,对比结果验证了所设计控制器的性能。
2021-03-23 cs.SY eess.SY
Deep Neuro-Adaptive Sliding Mode Controller for Higher-Order Heterogeneous Nonlinear Multi-Agent Teams with Leader
针对带外部扰动的高阶异构未知非线性多智能体领航跟踪问题,提出基于DNN的神经自适应滑模控制策略,结合受限势函数与非光滑Lyapunov稳定性理论,经仿真验证具备良好的有效性、自适应性与鲁棒性。
2025-07-29 cs.SY eess.SY
A Systematic LMI Approach to Design Multivariable Sliding Mode Controllers
本文针对多变量多面体不确定系统,提出基于LMI的系统化方法设计变结构控制器和单位向量控制器,并通过凸优化最小化到达时间,实现有限时间全局稳定。
2024-11-20 cs.SY eess.SY math.OC
Multi-discontinuous Functional based Sliding Mode Cascade Observer for Estimation and Closed-loop Compensation Controller
针对传统单层滑模观测器在测量噪声下存在高脉冲问题,提出一种含多重不连续函数的级联滑模观测器,设计了观测器增益并验证了闭环补偿系统有效性,能平滑估计状态并降低控制消耗。
2023-10-26 cs.SY eess.SY
Safe Sliding Mode Controllers for Nonlinear Uncertain Systems
本文针对非线性不确定系统提出一种带外防护回路的滑模安全关键控制器,利用增广状态和控制障碍函数设计防护信号,在保证稳定性的同时满足安全约束,并给出闭式解避免实时求解二次规划。
2024-06-06 cs.SY eess.SY
Observer-Based Fixed-Time Nested Sliding-Mode Control for Tip-Position Regulation of a Single-Link Flexible Manipulator
Indian Institute of Technology, Delhi(德里印度理工学院)
本文提出了一种针对需严格时间约束下高精度位置控制的单链柔性执行器控制策略,通过设计嵌套非奇异终端滑模控制器和固定时间滑模观测器,实现系统状态的精确估计与闭环控制,通过理论分析和实验验证了控制算法的稳定性与有效性。
2026-05-12 cs.SY eess.SY
New Class K_infinity Function-Based Adaptive Sliding Mode Control Design
针对经典自适应滑模控制存在的抖振和过估计现象,提出了一种新的基于K_∞类函数的自适应滑模控制方案。两个控制器提出了凹和凸障碍函数来实现这种控制方法。为了避免大的初始控制幅度,两个修改后的控制方案提供,所提出的方法扩展到不同的场景。它被证明,所提出的控制器产生有限时间收敛到一个真正的滑动模式。最后,仿真和讨论显示所提出的控制方法的优点和有效性。
2020-12-04 cs.SY eess.SY
Robust Sliding Mode Control for Air-to-Air Missile
本文针对空空导弹飞行动力学差异等不确定性,设计基于指数趋近律的二阶滑模控制器,实现理想条件下0.2秒调节时间与3%超调,并在噪声下保持5%稳态误差,有效抑制抖振。
2024-11-11 cs.SY eess.SY
Towards Prescribed Accuracy in Under-tuned Super-Twisting Sliding Mode Control Loops -- Experimental Verification
在超扭滑模控制回路中获得规定的精度界限往往在控制器在高性能系统中的适用性方面有所不足。这是由于这样的事实,即从有限时间收敛的条件导出的控制器增益的选择可能过于限制致动器的限制和诱发颤振。以前的工作表明,在周期性扰动的情况下,可以有一个系统的选择低得多的控制器增益,保证有界的闭环解决方案在预定的精度范围内。这项研究提出了一个实验验证这些研究结果进行了商业工业电机系统。
2022-06-28 cs.SY eess.SY
Fixed-time Integral Sliding Mode Control for Admittance Control of a Robot Manipulator
Queen’s University of Belfast(贝尔法斯特女王大学);University of Warwick(华威大学)
提出了一种新的固定时间积分滑模控制器的导纳控制,以加强物理人机协作。该方法结合了导纳控制对外力的顺从性和积分滑模控制对不确定性的鲁棒性,使系统能够在不确定环境中有效地与人类合作。首先,在ISMC中应用固定时间滑模面,使得系统的跟踪误差在固定时间内收敛,而不受初始条件的影响。然后,固定时间反推控制器(BSP)集成到ISMC作为名义控制器,实现全局固定时间收敛。此外,为了克服奇异性问题,设计了一种非奇异固定时间滑模面,并将其集成到控制器中,这对于实际应用是有用的。最后,所提出的控制器进行了验证的两连杆机器人机械手的不确定性和外部人力。仿真结果表明,所设计的控制器在跟踪误差和收敛时间方面均具有较好的性能,同时能够在共享工作空间内实现人体运动的控制。
2022-08-09 cs.RO cs.SY eess.SY
Adaptive Sliding Mode Controller and Observer for Altitude and Attitude Control of a Quadrotor
本文提出一种基于Lyapunov稳定性原理的四旋翼飞行器自适应滑模控制方法,通过结合姿态稳定、质量估计与全状态观测,有效克服干扰与不确定性,实现轨迹跟踪。
2023-08-01 cs.SY eess.SP eess.SY
Data-driven sliding mode control for partially unknown nonlinear systems
针对含未知动态和有界干扰的多输入多输出非线性系统,提出基于滑模控制的数据驱动控制方法,结合鲁棒控制器与半定规划求解的标称控制器,实现系统稳定并优于现有方法。
2025-04-05 cs.SY eess.SY
A Unified Finite-Time Sliding Mode Quaternion-based Tracking Control for Quadrotor UAVs without Time Scale Separation
针对四旋翼无人机有限时间位置跟踪,提出基于四元数、连续可微滑模流形和过渡前馈的统一非线性控制框架,无需时间尺度分离即可保证半全局有限时间稳定并抑制有界扰动。
2025-07-26 cs.SY eess.SY
An adaptive fuzzy sliding mode controller for nonlinear systems with non-symmetric dead-zone and its application to an electro-hydraulic system
死区是工业执行器中最常见的硬非线性之一,它的存在会严重影响控制系统的稳定性和性能。针对一类具有非对称死区输入的不确定非线性系统,提出了一种自适应变结构控制器。所采用的方法主要是基于滑模控制的方法,但增强了自适应模糊算法来补偿死区。利用李雅普诺夫稳定性理论和Barbalat引理,分析证明了闭环系统的收敛性。为了说明控制器的设计方法,所提出的计划的应用程序的电液系统。通过数值仿真对控制系统的性能进行了评价。
2022-05-23 cs.SY eess.SY math.OC
Geometric Tracking on $\mathcal{S}^{3}$ Based on Sliding Mode Control
本文针对三维单位球面上的姿态跟踪问题,基于李群上的滑模控制设计控制器,并利用李雅普诺夫分析证明几乎全局渐近稳定性,仿真比较了李群与欧氏空间设计的效果。
2023-09-01 cs.SY eess.SY
Sliding Mode Network Perimeter Control
城市交通拥堵是美国和世界各地许多城市面临的一个长期问题。它导致基础设施使用效率低下,以及车辆燃料消耗和排放水平增加。拥堵与延误交织在一起,因为道路使用者在路上浪费了宝贵的时间,这反过来又降低了生产力。研究人员已经开发并将继续开发工具和系统来缓解这一问题。网络边界控制就是这样一种工具,已经得到了广泛的研究。它试图控制进入保护区的车辆流量,以确保不会达到网络基本图(NFD)预定的拥堵状态。本文从滑模控制理论出发,提出了一种新的控制方法。它相对于比例积分控制器的主要优点包括:(1)最小的调节,(2)不需要对控制方程进行线性化,(3)不需要对NFD的形状进行假设,以及(4)能够处理各种需求曲线而无需重新调节控制器。滑模控制器的实现和拥挤的电网上进行了测试。结果表明,所提出的控制器产生全网络的延迟节省和分散拥塞有效。
2020-03-02 cs.SY eess.SY
Passivity-based sliding mode control for mechanical port-Hamiltonian systems
针对机械端口-哈密顿系统,提出了一种新的基于无源性的滑模控制方法.基于无源性的滑模控制(PBSMC)是滑模控制和基于无源性控制的统一。通过引入一个基于能量的李雅普诺夫函数,同时实现了滑模控制和李雅普诺夫稳定性.该方法给出了一类稳定控制器,该控制器将无源性控制和具有自由参数的滑模控制平滑插值.该自由度可用于调整对外部扰动的鲁棒性和不期望的抖振之间的折衷。此外,本文放宽了作者以前的结果所要求的限制条件。结果表明,所提出的PBSMC方法可以应用于轨迹跟踪控制问题.进一步研究了该控制器对匹配干扰和非匹配干扰的鲁棒性.数值试验证明了本文方法的有效性.
2022-12-30 cs.SY eess.SY
On the Notion of Safe Sliding Mode Control
在滑模控制的框架内,安全临界控制着眼于两个具有理论意义的问题:构造一个不与给定的状态空间的不安全集合相交的滑动流形,以及设计一个鲁棒控制器,在到达阶段将系统轨迹安全地带到流形并强制滑动运动。在本技术说明中,我们将解决这两个问题。我们介绍了相对度为1的安全滑动流形(SSM)的概念,并证明了它是可能的构造从一类类似于Lyapunov的能量函数的梯度,以前在文献中报道,用于评估一个标称系统的稳定性和安全性。所构造的SSM使我们能够为一般的不确定非线性系统提供鲁棒安全控制器。
2022-12-04 cs.SY eess.SY
Multi-layer barrier adaptation of the discrete-time super-twisting controller
Technical University of Denmark(丹麦技术大学);Universidad Nacional Autonoma de Mexico(墨西哥国立自治大学)
本文提出一种多层屏障结构,用于离散时间滑模控制,通过精确匹配方法实现屏障函数调制的超扭曲算法,提升系统稳定性和鲁棒性。
2026-04-28 cs.SY eess.SY
Quaternion-based non-singular terminal sliding mode control for a satellite-mounted space manipulator
本文针对星载空间机械臂,提出基于四元数的非奇异终端滑模控制器,并嵌入自适应项估计干扰上界,实现所有自由度的鲁棒控制,Lyapunov理论证明稳定且仿真验证了性能与燃料效率。
2023-05-25 cs.SY eess.SY
Satellite Navigation and Control using Physics-Informed Artificial Potential Field and Sliding Mode Controller
针对空间碎片碰撞风险,提出结合哈密顿力学物理信息人工势场与固定时间滑模控制器的卫星避碰导航方法,实现实时安全路径规划与稳定跟踪。
2025-10-09 cs.SY eess.SY
Formation of Multiple Groups of Mobile Robots Using Sliding Mode Control
本文提出基于质心变换的滑模控制方法,用于多组移动机器人形成不同几何形状,通过设计子系统控制器并采用奇异摄动理论实现有限时间滑动表面控制,同时利用势函数梯度确保碰撞避免。
2015-05-29 cs.RO cs.SY eess.SY
Fault Tolerant Super Twisting Sliding Mode Control of a Quadrotor UAV Using Control Allocation
针对四旋翼无人机执行器故障问题,提出结合超螺旋滑模控制与控制分配算法的容错控制方案,仿真表明其在正常和故障条件下均能实现高精度轨迹跟踪并保持稳定。
2023-04-27 cs.SY eess.SY
Input-to-State Stability of Reset-Integral Sliding Mode Control for Linear Systems
Umeå University(于默奥大学)
该研究分析集成复位控制器与积分滑模控制器的混合控制系统,证明其在有外部参考和扰动时的输入-状态稳定性等,无扰动时可实现全局渐近稳定,数值案例验证了理论结果。
2026-08-05 cs.SY eess.SY
Adaptive-Sliding Mode Trajectory Control of Robot Manipulators with Uncertainties
Salahaddin University-Erbil(埃尔比勒萨拉赫丁大学);University of Kurdistan Hewler(库尔德斯坦休勒大学);University of Florida(佛罗里达大学)
本文针对机器人机械臂在不确定动力学、振动和负载变化扰动下的轨迹跟踪问题,提出一种基于Lyapunov方法的自适应滑模控制器,并通过MATLAB-SIMULINK仿真验证其稳定性、鲁棒性、精确性和可实现性。
2024-08-06 cs.RO cs.SY eess.SY
Feedback-based Digital Higher-order Terminal Sliding Mode for 6-DOF Industrial Manipulators
Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
由于多自由度机器人操作器的非线性动力学、干扰和不确定性,其精确运动控制一直具有挑战性。针对大多数机械手采用数字信号控制的特点,提出了一种新的带有时滞估计的离散形式高阶滑模控制器。在设计中使用的机械手的动态模型允许适当处理的非线性,不确定性和干扰问题。具体而言,参数不确定性和干扰处理的时间延迟估计和非线性的机械手是由控制器的反馈结构来解决。在控制器中,终端滑模面和高阶控制方案的结合保证了快速响应和小的抖振幅度。此外,该控制器设计了一个修改的滑模面和变增益结构,使控制器的性能得到进一步提高。本文还分析了保证闭环系统稳定的条件。最后,仿真和实验结果表明,所提出的控制方案在机器人操作系统具有精确的性能。
2021-02-06 cs.RO cs.SY eess.SY
Quaternion-Based Sliding Mode Control for Six Degrees of Freedom Flight Control of Quadrotors
Autonomous Vehicles Laboratory, Department of Aerospace Engineering, Toronto Metropolitan University(自主车辆实验室,航空航天工程系,多伦多 Metropolitan 大学)
本文提出基于四元数的六自由度滑模控制方法,通过级联架构提升四旋翼飞行控制的稳定性和效率。
2025-12-03 cs.RO cs.SY eess.SY
Robustness of Delayed Higher Order Sliding Mode Control
Aix-Marseille University(艾克斯-马赛大学);Inria, Univ. Lille, CNRS, UMR 9189 - CRIStAL(法国国家信息与自动化研究所,里尔大学,法国国家科学研究中心,CRIStAL联合实验室);Facultad de Ingenieria, Universidad Nacional Autonoma de Mexico(墨西哥国立自治大学工程学院);Department of Information Technologies and AI, Sirius University of Science and Technology(西里斯科学技术大学信息技术与人工智能系)
本文提出了一种基于ISS隐式Lyapunov-Razumikhin函数方法,研究延迟高阶滑模控制器对测量噪声和非匹配扰动的鲁棒性,并通过仿真验证其有效性。
2025-12-19 cs.SY eess.SY math.OC
Development of an Adaptive Sliding Mode Controller using Neural Networks for Trajectory Tracking of a Cylindrical Manipulator
Hanoi university of Industry(河内工业大学);East Asia University of Technology(东亚理工大学)
针对圆柱形机械臂在系统不确定性下的非线性轨迹跟踪难题,提出融合神经网络的自适应滑模控制器ASMC-NN,仿真表明其精度高、响应快且可靠。
2025-01-08 cs.RO cs.SY eess.SY
Control of a nonlinear continuous stirred tank reactor via event triggered sliding modes
Indian Institute of Engineering Science and Technology, Shibpur(印度工程科学技术学院);Tokyo Institute of Technology(东京工业大学);Kalinga Institute of Industrial Technology(卡林加工业技术学院)
本文提出一种事件触发滑模控制方法,用于精确调节CSTR的温度和浓度,确保在多个操作点稳定运行,同时减少计算负载。
2018-05-01 cs.SY eess.SY
Consensus Formation Tracking for Multiple AUV Systems Using Distributed Bioinspired Sliding Mode Control
University of Guelph(圭尔夫大学)
非线性和不确定动力学条件下的多自主水下航行器编队一致跟踪是机器人领域的一个挑战性问题。为了解决这一问题,本文提出了一种分布式生物启发滑模控制器。首先,提出了传统的滑模控制器(SMC),并在图论的基础上解决了一致性问题。其次,为了解决滑模控制中的高频抖振问题,同时提高对噪声的鲁棒性,引入了一种仿生方法,即用神经动态模型代替传统滑模控制器中的非线性符号或饱和函数。利用李雅普诺夫稳定性理论证明了在有界集总扰动存在时闭环系统的输入到状态稳定性。最后通过仿真实验验证了分布式编队控制协议的有效性。
2022-06-16 cs.RO cs.SY eess.SY
Sensitivity analysis and experimental evaluation of PID-like continuous sliding mode control
本文研究类PID连续高阶滑模控制器的扰动抑制特性,通过谐波平衡法在频域分析扰动传播,并在机电执行器实验中与线性PID控制器对比,验证了两者在宽带扰动抑制中的优缺点。
2024-10-16 cs.SY eess.SY
Analysis on Advancement of Hybrid Fuzzy Sliding Mode Controllers for Nonlinear Systems
Ahmadu Bello University(艾哈迈杜·贝洛大学);Usmanu Danfodiyo University Sokoto(索科托乌斯曼·达福迪奥大学);Federal Ministry of Power, Works and Housing(联邦电力、工程与住房部)
抖振现象是影响滑模控制的主要问题。另外,寻找合适的模糊逻辑系统结构和参数值也是一项复杂而困难的任务。此外,一般FLS的稳定性难以保证。FLS和SMC之间的许多类型的组合已被用来形成一个智能和鲁棒的控制器,偏离每个组成部分的限制,并受益于每个组成部分的优点。本文综述了FLS(1型)与SMC杂交的最新进展。此外,还指出了在FLC中使用SMC和在SMC中使用FLC的区别以及它们的局限性和优点。据发现,大多数的组合是为了近似边界层内的非线性滑动面。指出了现有方法的局限性和未来的研究方向。对于新手研究人员来说,这项调查可以作为他们工作的基础,而对于专家研究人员来说,这项审查可以作为进一步推进和探索其他杂交方法的基准。
2019-10-26 cs.RO cs.SY eess.SY
Robust Sliding Mode Control of a Magnetic Levitation System: Continuous-Time and Discrete-Time Approaches
本文提出了三种磁悬浮系统的滑模控制器。首先,采用一种新的切换面和比例加功率速率趋近律设计了比例积分滑模控制器。PI-SMC比反馈线性化控制器在不匹配不确定性的存在下具有更强的鲁棒性,并且在收敛速度和稳定时间方面优于最近文献中报道的SMC方案。其次,为了减少PI-SMC中的抖振现象,提出了一种基于状态反馈的离散时间SMC算法。然而,扰动抑制能力在一定程度上受到损害。此外,为了提高鲁棒性,而不损害抖振减少的好处的离散时间SMC,不匹配的不确定性,如传感器噪声和跟踪输入干扰被纳入一个强大的离散时间SMC设计使用多速率输出反馈(MROF)。利用这种技术,可以实现全状态反馈控制器的效果,而不会引起动态控制器或额外的离散时间观测器的复杂性。此外,基于MROF的离散时间滑模控制策略可以稳定磁悬浮系统具有良好的动态和稳态性能,在存在不匹配的不确定性具有优越的鲁棒性。利用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统在所设计的控制器作用下的稳定性。仿真结果和分析比较表明,所提出的控制方案的有效性和鲁棒性。
2021-10-24 cs.SY eess.SY math.OC
An intelligent controller for underactuated mechanical systems
针对不确定欠驱动非线性系统提出了一种智能控制器。所采用的方法是基于滑模控制和增强的人工神经网络,以应付建模不准确和外部干扰,可能会出现。滑动表面被定义为一个线性组合的驱动和非驱动变量。在传统滑模控制器中,为了避免抖振现象,用饱和函数代替符号函数时,增加了径向基函数来补偿性能下降。应用所提出的计划,倒立摆,以说明控制器的设计方法,并给出了数值结果来证明所得到的智能控制器的性能改善。
2022-06-10 cs.SY eess.SY math.OC
Design and Implementation of DC-DC Buck Converter based on Deep Neural Network Sliding Mode Control
本文提出基于深度神经网络的滑模控制策略,用于DC-DC降压变换器,通过动态参数调整抑制抖动并加快收敛,实验证明其性能优于传统方法。
2024-05-24 cs.SY eess.SY
Adaptive Terminal Sliding Mode Control Using Deep Reinforcement Learning for Zero-Force Control of Exoskeleton Robot Systems
K.N. Toosi University of Technology(K.N.图西理工大学)
本文提出一种结合自适应积分终端滑模控制与PPO深度强化学习的零力控制方法,用于5自由度上肢外骨骼机器人,通过注意力机制和LSTM实现实时参数调整,有效应对系统不确定性并提升控制精度与鲁棒性。
2024-07-25 cs.RO cs.SY eess.SY
Tracking Control of Fully-actuated Mechanical port-Hamiltonian Systems using Sliding Manifolds and Contraction
University of Groningen(格罗宁根大学)
本文提出基于收缩理论的新型轨迹跟踪控制器,通过使误差系统部分收缩使滑动流形吸引,用于SCARA机器人控制验证。
2017-02-08 cs.SY eess.SY math.OC
A co-design method of online learning SMC law via an input-mappping strategy
对滑模控制策略的研究一般是基于鲁棒性的方法。较大的参数空间考虑将不可避免地牺牲部分性能。近年来,数据驱动的滑模控制方法引起了人们的广泛关注,并在引入数据对控制器进行补偿的事实上显示出优异的优点。然而,数据驱动滑模控制的研究大多依赖于辨识技术,由于数据的特殊要求,限制了其在线应用。本文在滑模控制的设计框架中引入了输入映射技术,以补偿系统未知动态所产生的影响。所提出的输入映射滑模控制策略的主要新颖之处在于,通过在线学习历史输入输出数据,以最小化目标函数的滑模面和滑模控制器的共同设计。然后,系统的收敛速度显着提高的基础上,在这项工作中设计的方法。最后通过仿真实验验证了所提方法的有效性和优越性。
2022-05-07 cs.SY eess.SY
Adaptive Super-twisting Second-order Sliding Mode for Attitude Control of Quadcopter UAVs
University of Technology Sydney(悉尼科技大学);Naval Academy(海军学院)
本文提出自适应超扭曲二阶滑模控制算法,用于解决四旋翼无人机在非线性、强耦合、高不确定性等恶劣环境下姿态控制问题,实现抗扰动、参数变化适应及抖振抑制。
2018-03-20 cs.SY eess.SY
Adaptive type-2 fuzzy second order sliding mode control for nonlinear uncertain chaotic system
QUERE Laboratory, Engineering Faculty, University of Setif 1(塞提夫第一大学工程学院QUERE实验室);CReSTIC of Reims Champagne-Ardenne University,IUT de Troyes(兰斯香槟-阿登大学CReSTIC中心特鲁瓦高等师范学院)
本文设计了自适应类型-2模糊高阶滑模控制器,用于稳定具有内部参数不确定性和外部扰动的混沌系统不稳定周期轨道。通过超级扭动算法减少控制努力中的抖振现象,利用自适应区间类型-2模糊系统近似未知部分并生成超级扭动信号,基于Lyapunov准则推导自适应律,保证闭环系统稳定性。
2015-11-07 cs.SY eess.SY