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机械臂新型固定时间非奇异终端滑模控制: 2025年; 针对初始状态未知的机械臂实际运行时,存在外界未知扰动、建模误差等非线性因素,导致机械臂无法进行精准快速工作的问题,提出基于固定时间算法的机械臂优化NTSMC方案。构造新的分段滑动变量来解决终端滑模控制带来的奇异性问题,并在固定时间内获得更快的收敛速度。为了实时逼近和补偿模型不确定性及外部扰动,采用基于actor-critic架构的强化学习算法。设计辅助系统缓解输入饱和问题,通过对比实验验证了所提方法的优越性和实用性,在相同控制参数下具有更快的固定时间内收敛速度和较高的控制精度。; 杨佳杨理许强余希瑞吴佩林; 关键词：机械臂

城市过饱和区域积分终端滑模控制算法: 2025年; 【目标】现有基于滑模变结构的区域边界控制算法存在明显缺陷,即系统状态需要在时间趋于无穷大时才能收敛到平衡点,仅能保证系统的渐进稳定。这显然无法满足现代城市交通管理对于快速响应和高效调控的需求。为克服该局限,提出一种基于宏观基本图和积分终端滑模的区域边界控制算法,获得较快的收敛速度以及较好的鲁棒性和扰动抑制特性。【方法】首先,将干扰(非门控或区域内部交通量)和宏观基本图建模中的不确定性视为集总干扰,建立城市过饱和区域边界控制系统模型。在此基础上,引入非线性积分终端滑动超平面,设计一种基于积分终端滑模的边界控制算法。【结果】将所提方法应用于5×5均匀棋盘路网中,路网累积空间交通流量有超过1%的提升,部分算例中接近5%;平均速度有超过5%的提升,部分算例中超过8%。所提出算法具有较快的收敛速度和较好的扰动抑制能力,能显著提升路网累计吞吐量和路网中车辆平均速度,缓解过饱和区域交通拥堵。【结论】相较于既有滑模变结构边界控制算法,所提出算法采用非线性积分终端滑动超平面,能保证受控路网状态在预设有限时间内收敛到期望状态;相较于既有比例积分控制策略,能更好处理受控路网中非常值干扰交通需求和宏观基本图建模中存在的低离散度。; 陈倩孙健潘承晨赵靖; 关键词：智能交通

轿厢系统水平振动最优快速终端滑模控制探究: 2025年; 本文旨在探究轿厢系统水平振动的最优快速终端滑模控制方法,以提升其被控性能。研究人员通过建立轿厢系统水平振动的主动控制模型,确定系统的性能指标,为后续控制器设计奠定基础。在此基础上,研究人员设计了非奇异终端滑模控制器,并引入随机惯性权重粒子群算法对控制器进行优化,以实现系统振动的快速、精确抑制。研究结果表明,优化后的控制器能够有效减少轿厢系统水平振动,显著提升了控制系统的稳定性与响应速度。本文成果为电梯等轿厢系统的控制策略提供了新的方法,推动了相关领域的技术进步。; 姬长辉; 关键词：终端滑模控制

考虑扰动补偿的新型非奇异快速终端滑模控制: 2025年; 针对永磁同步电机传统滑模控制存在收敛速度慢、抖振大和对不匹配扰动敏感等问题,提出一种新型控制策略。首先,设计了一种新型非奇异快速终端滑模控制,利用积分项减小系统稳态误差;其次,提出了一种新型趋近律,引入切换函数改进系统趋近速度,并应用于矢量控制系统速度控制器中;再次,设计扩张观测器对扰动进行观测,并前馈补偿至速度环中;最后,对该控制策略进行仿真分析。结果表明,与传统滑模控制相比,所提新型控制策略能够有效提升系统收敛速度、降低系统抖振和抑制不匹配扰动,为永磁同步电机控制系统设计提供一种新的思路。; 冯立杰朱文苗张虎翼; 关键词：永磁同步电机

未知干扰下机械臂的非奇异快速终端滑模控制: 2025年; 针对机械臂在工作时受到的未知干扰较大,非线性系统动力学建模不精确的问题,设计了一种考虑干扰观测器补偿的非奇异快速终端滑模NFTSMC (Non-singular fast terminal sliding mode)算法;将未知干扰引入由拉格朗日动力学推导的机械臂动力学方程中;设计了非线性扰动观测器NDO(Nonlinear disturbance observer)以观测干扰并在控制输入中补偿,并证明了观测器的收敛性;设计了非奇异快速终端滑模面并推导出控制输入,随后用李雅普诺夫稳定性判据证明了系统的收敛性;搭建了二自由度机械臂模型并仿真,验证了本文所设计的控制策略的有效性和优越性。; 崔云飞刘放李晨晖许沛森黄文建; 关键词：机械臂非线性系统干扰观测器

一种基于非奇异终端滑模控制的伺服电机控制方法: 本发明涉及伺服电机控制领域，具体为一种基于非奇异终端滑模控制的伺服电机控制方法。所述方法包括以下步骤：首先，根据伺服电机的工作原理，建立所述伺服电机的数学模型；然后，根据所述伺服电机的数学模型，设计改进扩张状态观测器，设...; 杨东昊申闻宇梁烜

基于扩展高阶滑模扰动观测器的PMSM终端滑模控制: 2025年; 针对永磁同步电机采用传统滑模控制存在转速误差收敛速度慢以及抖振严重的问题,提出了一种基于扩展高阶滑模扰动观测器的PMSM终端滑模控制。首先,设计了一种自适应趋近律与积分终端滑模,二者结合设计出自适应积分终端滑模速度控制器,提高了系统误差全局收敛速度并削弱抖振。其次,为提高观测器观测精度与动态响应速度,设计了一种扩展高阶滑模扰动观测器以实现控制器的外部扰动补偿。最后,通过仿真结果对比,来证实本文所提方法有效抑制了系统抖振,提高了系统误差收敛速度和鲁棒性。; 王智肖强晖曾甲元; 关键词：指数趋近律终端滑模控制

多关节机械臂自适应非奇异快速终端滑模控制: 2025年; 针对二阶非线性多关节机械臂系统模型存在的不确定性和未知干扰问题,以及终端滑模控制中容易出现的奇异问题,首先,提出改进的非奇异快速终端滑模面,并进行了有限时间收敛的证明。然后,针对实际系统中不确定项边界无法轻易获取的问题,在改进滑模面中加入自适应算法估计不确定性项的边界。最后,通过仿真验证了自适应非奇异快速终端滑模控制器能够使系统稳定地收敛到平衡点,并经过对比验证了所提控制器的轨迹跟踪能力明显优于其他控制器。; 朱梦念王亚刚; 关键词：自适应估计非线性系统

基于预设非奇异终端滑模控制的高速列车速度控制研究被引量：1: 2025年; 针对高速列车自动驾驶过程中容易受到外部不确定扰动以及速度控制精度低的问题,以预设性能控制理论和非奇异终端滑模控制理论为基础,提出一种基于扩张状态观测器-预设性能非奇异终端滑模控制的高速列车自动驾驶的速度控制方法。首先,设计扩张状态观测器对高速列车运行过程中所受的内部和外部的未知干扰进行估计和补偿;然后,通过采用预设性能函数把系统跟踪误差转换为一个变化误差,并控制变化误差在一定的范围,间接保证了系统跟踪误差始终在预先设定的范围内;其次,设计非奇异终端滑模面和高速列车自动驾驶系统速度控制律,并利用Lyapunov稳定性理论证明系统误差可以在有限时间内收敛于平衡点;最后,结合CRH3型列车参数和郑西高铁中西安北站—渭南北站段(950.620~1010.970km)实际线路数据,分别在没有干扰和有白噪声干扰的情况下对设计的控制系统进行仿真验证。仿真结果表明:基于扩张状态观测器-预设性能非奇异终端滑模控制的高速列车控制方法对速度和位移的跟踪精度较自抗扰的控制方法和非奇异终端滑模的控制方法有显著的提高,且对列车受到的干扰能够精确地估计和补偿,实现了对列车的运行期望曲线的高精度跟踪。该研究可以提高高速列车速度控制系统的鲁棒性和控制精度,为高速列车提供一种新的速度控制技术方案。; 侯涛魏建鹏牛宏侠; 关键词：自动驾驶非奇异终端滑模控制高速列车扩张状态观测器

特种车辆起竖系统的干扰观测反步终端滑模控制: 2025年; 针对多级缸液压起竖系统运行过程中存在的未建模动态、参数摄动等造成的复合干扰问题,提出一种基于非线性干扰观测器(NDO)的反步终端滑模控制策略.将系统模型的未知部分和外部干扰视为集总扰动,设计非线性干扰观测器对系统的集总扰动进行观测,并基于观测值设计反步终端滑模控制器.对所提出控制方法的稳定性进行了证明.通过Matlab/Simulink仿真,与传统滑模控制器、基于干扰观测器的传统滑模控制器的控制效果进行了对比和分析.仿真结果表明:所提出方法能有效提升液压起竖系统运行过程中多级液压缸的位移跟踪性能,受到扰动时,位移跟踪误差能快速趋近于0,表现出良好的跟踪鲁棒性.; 王莉娜邱常卿王昊杭杰; 关键词：阀控缸非线性干扰观测器终端滑模控制

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