The Voltage Regulation of a Buck Converter Using a Neural Network Predictive Controller
本文提出了一种神经网络预测控制器(NNPC)控制降压变换器。传统的控制器,如比例积分(PI)或比例积分微分(PID)的设计基于工作点附近的线性化小信号模型。因此,由于系统模型通过改变操作点而改变,因此在启动、负载变化或参考变化中控制器的性能不是最优的。神经网络预测控制器遵循传统模型预测控制器的概念,对降压变换器进行最优控制。NNPC的优点是神经网络系统辨识减少了系统模型在参数不准确时的不准确性。具有良好训练的神经网络的NNPC可以作为降压转换器的最优控制器。为了比较传统的降压变换器和NNPC的有效性,提供了仿真结果。
2020-02-06 cs.SY eess.SY
Adaptive-Gain Second Order Sliding Mode Observer Design for Switching Power Converters
Laboratoire IRTES, Université de Technologie de Belfort-Montbéliard(贝尔福-蒙贝利亚尔技术大学 IRTES 实验室)
针对多单元变换器,提出一种自适应增益二阶滑模观测器,仅通过负载电流测量估计电容电压,减少电压传感器数量,并利用Z(T_N)可观性分析混合可观性,仿真验证了其对噪声和负载变化的鲁棒性。
2013-05-30 cs.SY eess.SY
Fuzzy Controller for Matrix Converter System to Improve its Quality of Output
Bannari Amman Institute of Technology(班纳里阿曼理工学院)
本文针对AC/AC矩阵变换器开发了模糊逻辑控制器,通过交叉耦合DQ轴控制器和空间矢量算法显著降低总谐波失真,提高输出电能质量。
2010-11-05 cs.SY eess.SY
The Voltage Regulation of Boost Converters Using Dual Heuristic Programming
本文提出了一种双启发式规划控制器来控制升压变换器。传统的控制器,如比例积分微分(PID)或比例积分(PI)的设计基于工作点附近的线性化小信号模型。因此,在启动、负载变化或输入电压变化期间控制器的性能不是最佳的,因为系统模型通过改变操作点而改变。双启发式规划控制器通过遵循近似动态规划对升压变换器进行最优控制。的DHP的优点是,基于神经网络的特性,建议的控制器,使升压转换器,以方便地应付大的干扰。具有良好训练的评论家和动作网络的DHP可以作为升压转换器的最佳控制器来执行。为了比较传统的PI和DHP升压变换器的有效性,提供了仿真结果。
2020-01-27 cs.SY eess.SY
The Heuristic Dynamic Programming Approach in Boost Converters
在这项研究中,提出了一种启发式动态规划控制器来控制升压转换器。传统的控制器,如比例积分微分(PID)或比例积分(PI)的设计基于工作点附近的线性化小信号模型。因此,在启动、负载变化或输入电压变化期间控制器的性能不是最优的,因为系统模型通过改变操作点而改变。启发式动态规划控制器通过遵循近似动态规划来最优地控制升压转换器。HDP的优点是,基于神经网络的特性,所提出的控制器,使升压转换器,以方便地应付大的干扰。具有良好训练的评价器和动作网络的HDP可以作为升压转换器的最佳控制器来执行。为了比较传统PI升压变换器和HDP升压变换器的有效性,提供了仿真结果。
2020-01-31 cs.SY eess.SY
Convexity and Optimal Online Control of Grid-Interfacing Converters with Current Limits
University of Washington(华盛顿大学)
本文研究了电网接入变换器的凸性,提出基于凸优化的实时控制策略,解决了电流限制下的稳定性问题,通过仿真验证了控制器的安全性和稳定性。
2026-03-17 cs.SY eess.SY
A Globally Stable Practically Implementable PI Passivity-based Controller for Switched Power Converters
在本文中,我们提出了一个PI无源性为基础的控制器,适用于一个大类的开关功率转换器,确保全球的状态调节到一个所需的平衡点。在\cite{HERetal}中报告了这个问题的解决方案,但是它需要完全的状态反馈,这使得它实际上是不可行的。为了克服这一限制,我们构建了一个状态观测器,是可实现的测量,可在实际应用中。观测器在有限时间内重构状态,保证PI的全局收敛性。观测器的励磁要求很弱,在变流器正常运行时可以满足。仿真结果表明了所提出的PI的优良性能。
2020-04-30 cs.SY eess.SY
Voltage control of DC-DC Three level Boost converter using TS Fuzzy PI controller
Cadi Ayyad University(卡迪阿耶德大学);Reims University(兰斯大学);Laboratory of Electric Systems and Telecommunications CReSTIC(电信与电力系统实验室 CReSTIC)
本文研究了如何通过TS模糊PI控制器设计高效DC-DC三级Boost转换器的电压控制方案,利用局部模型设计PI控制器并结合TS模糊方法形成控制器,验证了其在不同扰动下的鲁棒性和整体性能。
2019-04-24 cs.SY eess.SY
Guidelines for the implementation of power oscillation damping controllers in power converters
Red Eléctrica - Redeia(西班牙电网公司)
本文针对电力变流器的电力振荡阻尼(POD)控制器,提出基于西班牙NTS标准的合规性准则与实施指南,经大规模系统验证,该控制器可有效抑制机电振荡。
2026-09-03 cs.SY eess.SY
Power Oscillation Damping Controllers for Grid-Forming Power Converters in Modern PowerSystems
针对现代电力系统中构网型电压源变流器POD控制器性能待研究的问题,本文提出三种基于功率附加调制的POD控制器,采用特征值灵敏度方法设计,经仿真验证可有效阻尼机电振荡。
2024-09-16 cs.SY eess.SY
Integral surface based Second Order Sliding Mode Controller design for Inverted Pendulum with PD SMC Compensation
非线性单级倒立摆的镇定是一个复杂的控制问题,因为倒立摆本身存在非线性,而且外界因素也会影响其平衡位置。本文将PD滑模控制器与二阶PI(Proportional+Integral)滑模控制器相结合,设计了二阶PI滑模控制器,以改善具有未知参数的非线性状态微分方程的性能。本文通过广泛的数学建模,阐明了滑模面设计的重要特征,即多路滑模控制输入可使输出具有鲁棒性和更高的收敛性。仿真和实验应用系统进行评估的控制器的性能,实现的复杂性,也对非线性IP系统对其稳定性的影响。
2022-07-20 cs.SY eess.SY
PID passivity-based droop control of power converters: Large-signal stability, robustness and performance
我们提出了一个完整的审查PID无源性为基础的控制器(PBC)应用于电力电子变换器,讨论的局限性,前所未有的优点和潜在的改进方面的大信号稳定性,鲁棒性和性能。我们提供四个主要贡献。标称的情况下,首先被认为是它示出,在完美的系统参数的知识的假设下,PID-PBC是能够保证全局指数稳定的任何正增益的期望的操作点。其次,我们分析了鲁棒性的控制器的参数不确定性的一类特定的功率变换器,通过建立精确的稳定裕度。第三,我们提出了一个修改的控制器,通过引入泄漏,以克服一些固有的性能和鲁棒性的限制。有趣的是,这种控制器可以在稳态下被解释为输入和被动输出之间的下垂,类似于传统的主控制器。第四,我们通过适当的单调变换的控制器的控制输入的饱和鲁棒设计。所得到的结果进行了深入的讨论和验证的模拟两个相关的电源应用:DC/DC升压转换器和HVDC并网电压源转换器。
2021-09-22 cs.SY eess.SY
An Experimental Comparison of Sliding Mode and Immersion and Invariance Adaptive Controllers forPosition-feedback Tracking of a Simple Mechanical System with Friction
Tecnológico Nacional de México / I.T. de La Laguna(墨西哥国立理工学院拉古纳技术学院);Tecnológico Nacional de México / I.T. de La Paz(墨西哥国立理工学院拉巴斯技术学院);Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica / I.T. Autónomo de México(墨西哥自治理工学院电气与电子工程系)
本文通过实验比较了滑模与浸入与不变自适应控制器在简单机械系统摩擦反馈跟踪中的性能差异。
2026-01-18 cs.SY eess.SY
A Mathematical Model of Hybrid Microgrid With Pole Placement Controller Using State Feedback For Stability Improvement
该研究构建了含直流/交流换流器、控制器及负载的混合微电网状态空间数学模型,通过特征值分析小信号稳定性,设计状态反馈极点配置控制器提升系统稳定性。
2025-09-01 cs.SY eess.SY
A Nonlinear Controller for Parallel DC-DC Converters with ZIP Load and Constrained Output Voltage
本文提出一种基于障碍函数的自适应反步非线性控制器,用于带未知ZIP负载的并联DC-DC变换器,实现大信号下的电压调节与功率共享,并确保输出电压约束在负载突变时不被违反。
2025-02-28 cs.SY eess.SY
Design of Sliding Mode PID Controller with Improved reaching laws for Nonlinear Systems
本文针对非线性系统提出了一种先进的滑模控制设计方法,并采用改进的粒子群算法(MPSO)对基于PID(Proportional-Integral-Derivative)型滑模面的滑模控制进行了研究。为了直接处理大的非线性,本文设计了基于PID型滑模面的滑模控制器,其中积分项保证了快速有限收敛时间。各种修改结构的控制器参数可以估计使用修改的粒子群算法,这是一种离线优化技术。实现了各种趋近律,从而提出了改进的指数幂率趋近律,这也改善了有限的收敛时间。为了实现所提出的算法,非线性的数学模型必须被解密,而无需线性化,并用于仿真目的。他们的性能进行了研究,使用模拟来证明所提出的行为。采用边界法和二阶滑模方法克服了抖振问题。提出并实现了基于PI型滑模面的二阶滑模控制器和基于PD面的SMC补偿。利用李雅普诺夫稳定性准则对算法进行了分析。该方法的鲁棒性提供了使用仿真结果,包括干扰和10%的系统参数的变化。最后实现了基于硬件的过程控制(锥形罐系统)。
2022-07-20 cs.SY eess.SY
Augmentation of Generalized Multivariable Grid-Forming Control for Power Converters with Cascaded Controllers
用于功率转换器的电网形成控制策略的经典设计依赖于DC和AC状态及其对应的控制回路之间的时标分离的严格假设,例如,AC和DC环路,功率和级联的电压和电流环路等。本文提出了一种多输入多输出的电网形成(MIMO-GFM)控制的功率变换器使用多变量反馈结构。首先,MIMO-GFM控制通过一般的多变量控制传递矩阵将AC和DC回路耦合。然后,参数设计转化为一个标准的固定结构的H ∞综合。通过这种方式,所有的回路可以同时和最佳地调谐,而不依赖于回路解耦的假设。因此,可以实现优异且鲁棒的性能。实验结果验证了该方法的有效性。
2022-02-17 cs.SY eess.SY
Bifurcation Analysis of Sub-Synchronous Oscillations Related to Grid-Forming Converter Inner Controllers
The University of Manchester(曼彻斯特大学)
研究与电网形成变流器内部控制器相关的次同步振荡,通过基于连续的分岔分析揭示稳定性界限,聚焦强电网不稳定及极限环延续,还研究圆形电流限制器影响,发现弱电网虚假霍普夫分岔,强调GFM实施近似需谨慎。
2026-07-22 cs.SY eess.SY
Unified Virtual Oscillator Control for Grid-Forming and Grid-Following Converters
提出了一种统一的虚拟振荡器控制器(uVOC),它使一个统一的分析,设计和实施框架,为电网形成(GFM)和电网跟踪(GFL)的电压源变换器(VSC)。基于振荡器的GFM控制器,如可调度虚拟振荡器控制(dVOC),提供了严格的分析框架与增强的同步,但缺乏有效的故障处理能力,这严重限制了实际应用。所提出的uVOC便于与任意低电网电压和快速过流限制同步;这使得有效的故障穿越不同于现有的GFM控制器,其通常在故障期间切换到备用控制器。采用uVOC的GFM操作在并网和孤岛模式下实现,两者之间无缝过渡。在GFL变换器中,双向功率流控制和DC总线电压调节通过uVOC实现。GFL或GFM运行不需要锁相环(PLL),从而避免了弱电网应用中与PLL相关的同步问题。详细的小信号模型GFM和GFL操作已经开发和系统的控制器参数的设计准则。在交直流混合微电网中通过硬件实验验证了该控制器的有效性。
2020-07-12 cs.SY eess.SY
Efficiency Improvement of Commercially Available MPPT Controllers Using Boost Converter
在光伏发电系统中使用充电控制器显著增加了所收集的能量。最有效的充电控制器类型是最大功率点跟踪(MPPT)控制器。市售的MPPT控制器受限于太阳能电池板的输入电压和电池的充电电压,使得其对于非常低的辐照度天气条件是低效的。在本文中,提出了通过添加具有升压转换器和开关电路的电源管理系统来增加市售MPPT控制器的效率,该电源管理系统将在低辐照度天气条件下(如多云、日出和日落)操作。升压转换器由Arduino Uno的PWM功能控制,以调节MPPT控制器所需的电压。开关电路将根据连接到PV板的电压传感器的输出和MPPT控制器的输入自动改变电流的方向。结果表明,与单独的MPPT控制器相比,具有电源管理系统的系统的平均功率增加了8.77%。
2019-11-04 cs.SY eess.SP eess.SY
Generalized Feedback Control Modeling Method for Control-Driven Converter Systems
Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
针对基于变流器系统中控制驱动稳定性问题,提出广义反馈控制(GFC)频域建模框架,对单、多变流器建模并验证,通过应用示例展示其在多控制器交互分析及稳定性设计上优势,有潜力用于大规模控制器变流器系统分析设计。
2026-07-08 cs.SY eess.SY
Anti-Disturbance Hierarchical Sliding Mode Controller for Deep-Sea Cranes with Adaptive Control and Neural Network Compensation
针对深海起重机在复杂海洋环境中的非线性扰动与不确定性,提出融合分层滑模、自适应与神经网络补偿的抗扰动控制器,经李雅普诺夫验证稳定性,仿真显示其在轨迹跟踪精度、响应速度和抗扰动方面优于传统PID。
2025-09-09 cs.SY eess.SY
A Novel Tunable Controller for Grid Forming Converters towards Critical Services Application
针对电网构造型变流器在孤岛及并网关键服务中的频率控制问题,本文提出混合可调控制、ANN-LM控制器和LSTM网络,并结合MATLAB与GAMS验证其有效性。
2025-09-01 cs.SY eess.SY
Linear Continuous Sliding Mode-based Attitude Controller with Modified Rodrigues Parameters Feedback
Institute of Technology Bandung(万隆理工学院)
研究了一种基于修正Rodrigues参数反馈的姿态控制系统设计。它采用线性连续滑模控制器。滑模控制器能够使滑模运动渐近存在。此外,通过进一步的分析,证明了姿态控制系统平衡点具有渐近稳定性保证。这种稳定性分析进行,因为滑动模式存在于所设计的滑动表面上并不意味着系统的平衡的稳定性保证。最后通过数值算例验证了所设计的姿态控制系统的有效性。
2021-02-03 cs.RO cs.SY eess.SY
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
Grid-Coupled Dynamic Response of Battery-Driven Voltage Source Converters
随着人们对逆变器供电的孤岛微电网的兴趣越来越大,特别是对恢复能力的兴趣越来越大,了解这些系统的动态行为变得越来越重要。本文从整体上看,电网形成转换器,并考虑控制方法建模和调节直流链路电压时,直流电源是电池储能系统。我们特别感兴趣的是了解这些控制器的性能,受大负载变化,直流侧电容值的减少。我们考虑的第四,第二,零阶模型的电池,并建立零阶模型捕获的动态感兴趣的时间尺度考虑干扰检查。此外,我们适应网格搜索优化的DC/DC控制器的控制器参数,并显示如何列入AC侧测量到DC/DC控制器可以提高其动态性能。在给定可容许的DC电压瞬态偏差的情况下,性能的这种改进提供了减小DC侧电容的机会,从而潜在地允许部署更可靠的电容器技术。
2020-07-28 cs.SY eess.SY
Network-Reconfiguration-Aware Power Oscillation Damping Controller for Newly Commissioned Converter-Interfaced Power Plants
本文提出一种基于频率响应、考虑所有网络重构场景的CIG电厂POD控制器设计流程,无需详细小信号模型,可灵活利用有功/无功阻尼关键模式,并在IEEE 39节点系统中仿真验证。
2023-04-13 cs.SY eess.SY
Small-Signal Stability Manifolds in Converter-Dominated Power Systems
Università Campus Bio-Medico di Roma(罗马生物医学大学);University of Colorado Denver(科罗拉多大学丹佛分校);Università degli Studi di Genova(热那亚大学);Politecnico di Milano(米兰理工大学)
本文提出一种系统框架,通过引入稳定流形、结合全网络线性化、特征值分析、自适应采样和代理优化,高效评估高比例并网逆变器资源电力系统在不同控制器参数和运行工况下的小信号稳定性。
2026-05-25 cs.SY eess.SY
Whale Optimization Algorithm-based Fractional Order Fuzzy Type-II PI Control for Modular Multilevel Converters
本文提出一种基于鲸鱼优化算法优化的无模型分数阶模糊二型PI控制策略,通过自适应调整增益和引入分数阶数学,有效提升了并网模块化多电平换流器在电压扰动等复杂工况下的功率跟踪精度与稳定性。
2024-04-29 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
Offset-free Data-Driven Predictive Control for Grid-Connected Power Converters in Weak Grid Faults
Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学)
针对弱电网故障下传统PI控制器控制并网变换器时振荡响应大、故障穿越性能差的问题,提出无静差数据驱动预测控制方法,无需物理建模即可实现更优控制效果,显著提升故障穿越能力且计算效率与传统PI相当。
2026-09-29 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
Correct-by-construction control synthesis for buck converters with event-triggered state measurement
Dept. of EECS, Univ. of Michigan(密歇根大学电气与计算机工程系)
本文提出了一种新的基于正确性构造的开关控制器,用于具有事件触发测量的功率转换器,通过引入过时测量作为额外状态变量,构建信念空间抽象,并在该抽象上应用基于抽象的合成方法,验证了控制器的有效性。
2019-03-13 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 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
A tuning algorithm for a sliding mode controller of buildings with ATMD
本文提出了一种基于Ackermann公式的滑模控制器(SMC)的自动整定算法,该控制器用于衰减安装在顶层的主动调谐质量阻尼器(ATMD)的地震激励建筑物的结构振动。滑模控制器的切换增益和滑动面通过所提出的调整算法来设计,以抑制结构振动,通过最小化顶层位移或控制力施加到ATMD。此外,调整算法选择SMC参数,以保证以下闭环特性:1)结构和ATMD的瞬态响应是足够快的和阻尼的; 2)控制力,以及位移和速度的建筑物和ATMD是在可接受的范围内的频段的地震激励。所提出的SMC对未建模的动态,如阻尼器的摩擦具有鲁棒性。实验结果表明,与传统的线性二次型调节器(LQR)和最优滑模控制器(OSMC)相比,在缩小规模的结构许可证证明SMC的调整算法的效率。
2021-02-06 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
Input Voltage and Current Sensorless Control of a Single Phase AC-DC Boost Converter
本文提出一种无传感器控制方法,通过滤波变换将系统动态转化为合适形式,实现输入电压和电流的全局收敛估计,结合动态控制器进行验证。
2018-07-09 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
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
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
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
Taxonomy of Power Converter Control Schemes based on the Complex Frequency Concept
本文基于复频率概念提出功率变换器控制方案分类框架,推导复功率变化与复频率的解析关系并识别关键参数,通过WSCC 9节点系统仿真验证,可用于改进电力系统中变换器控制。
2023-04-15 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
Updated version "Robust Voltage Regulation of DC-DC Buck Converter With ZIP Load via An Energy Shaping Control Approach"
针对带ZIP负载的DC-DC Buck变换器直流分布式系统稳定问题,设计了结合扰动观测器的自适应能量整形控制器,给出吸引域估计与闭环稳定性分析,通过仿真和实验验证了控制器性能。
2024-12-12 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