公开(公告)号：CN112859617A

公开(公告)日：2021-05-28

申请号：CN202110178099.4

申请日：2021-02-08

Applicant: 南京工业大学

Inventor： 张广明 ,  柏志青 ,  吕筱东 ,  高鹏 ,  王恒强 ,  王月

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明公开了一种iPI无模型自适应全局非奇异快速终端滑模控制方法，包括，根据能量守恒定律，建立高超声速飞行器气动热地面模拟系统数学模型及无模型控制的超局部模型；利用非线性ESO观测器对所述高超声速飞行器气动热地面模拟系统进行未知扰动预测；基于全局非奇异快速终端滑模面削弱趋近抖振、收敛速度慢、奇异问题；根据滑模可达性条件定义等效控制率和自适应趋近律，得到滑模控制率，完成目标跟踪。本发明通过全局非奇异快速终端滑模面的设计，去除了趋近模态，从而减缓了抖振现象，加快了在滑动模态上的控制速度，对滑模面条件的限制使得控制器不存在奇异问题，结合了自适应的方法有效解决收敛停滞问题。

公开(公告)号：CN112859617B

公开(公告)日：2021-12-07

申请号：CN202110178099.4

申请日：2021-02-08

Applicant: 南京工业大学

Inventor： 张广明 ,  柏志青 ,  吕筱东 ,  高鹏 ,  王恒强 ,  王月

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明公开了一种iPI无模型自适应全局非奇异快速终端滑模控制方法，包括，根据能量守恒定律，建立高超声速飞行器气动热地面模拟系统数学模型及无模型控制的超局部模型；利用非线性ESO观测器对所述高超声速飞行器气动热地面模拟系统进行未知扰动预测；基于全局非奇异快速终端滑模面削弱趋近抖振、收敛速度慢、奇异问题；根据滑模可达性条件定义等效控制率和自适应趋近律，得到滑模控制率，完成目标跟踪。本发明通过全局非奇异快速终端滑模面的设计，去除了趋近模态，从而减缓了抖振现象，加快了在滑动模态上的控制速度，对滑模面条件的限制使得控制器不存在奇异问题，结合了自适应的方法有效解决收敛停滞问题。

公开(公告)号：CN112987566B

公开(公告)日：2021-11-02

申请号：CN202110170226.6

申请日：2021-02-08

Applicant: 南京工业大学

Inventor： 张广明 ,  柏志青 ,  吕筱东 ,  高鹏 ,  王恒强 ,  王月

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明公开了一种气动热的超螺旋非线性分数阶滑模无模型控制方法，包括，基于能量守恒定律，建立高超声速飞行器气动热地面模拟系统输入电能与输出温度之间的数学模型并转化为无模型控制的超局部模型；根据定义的输出跟踪误差、非线性函数和分数阶微积分，构建非线性分数阶滑膜面；结合所述非线性分数阶滑膜面、超螺旋趋近率、所述超局部模型及时间延时观测器，搭建超螺旋非线性分数阶滑膜的无模型控制器，抑制控制过程中的抖振。本发明对非线性分数阶滑模面的设计既保证了控制的稳定性、收敛速度又降低了稳态误差和饱和误差，而超螺旋趋近率的结合改善了滑模面的抖动问题。

公开(公告)号：CN115236975B

公开(公告)日：2023-09-26

申请号：CN202210897323.X

申请日：2022-07-28

Applicant: 南京工业大学

Inventor： 张广明 ,  王月 ,  吕筱东 ,  朱明祥 ,  高丽华 ,  史志寒 ,  柏志青

IPC: G05B11/42

Abstract: 本发明公开了一种导弹气动热地面有限元分析及IPD非线性滑模控制方法，包括，基于高超声速导弹二维外流场和高超声速导弹飞行轨迹，通过有限元分析获取高超声速导弹气动热时序温度曲线；以石英灯为加热元件，建立地面结构热试验系统，并根据能量守恒定律，建立石英灯地面结构热试验系统数学模型；基于单输入单输出无模型控制超局部模型，引入非线性扩展状态观测器，实现对系统参数不确定性和外部扰动实时补偿，并构建闭环控制器IPD；利用石英灯地面结构热试验系统输出跟踪误差、非线性函数、混合分段趋近律，建立非线性全局滑模辅助控制器，消除非线性扩展状态观测扰动。

公开(公告)号：CN112987566A

公开(公告)日：2021-06-18

申请号：CN202110170226.6

申请日：2021-02-08

Applicant: 南京工业大学

Inventor： 张广明 ,  柏志青 ,  吕筱东 ,  高鹏 ,  王恒强 ,  王月

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明公开了一种气动热的超螺旋非线性分数阶滑模无模型控制方法，包括，基于能量守恒定律，建立高超声速飞行器气动热地面模拟系统输入电能与输出温度之间的数学模型并转化为无模型控制的超局部模型；根据定义的输出跟踪误差、非线性函数和分数阶微积分，构建非线性分数阶滑膜面；结合所述非线性分数阶滑膜面、超螺旋趋近率、所述超局部模型及时间延时观测器，搭建超螺旋非线性分数阶滑膜的无模型控制器，抑制控制过程中的抖振。本发明对非线性分数阶滑模面的设计既保证了控制的稳定性、收敛速度又降低了稳态误差和饱和误差，而超螺旋趋近率的结合改善了滑模面的抖动问题。

公开(公告)号：CN115236975A

公开(公告)日：2022-10-25

申请号：CN202210897323.X

申请日：2022-07-28

Applicant: 南京工业大学

Inventor： 张广明 ,  王月 ,  吕筱东 ,  朱明祥 ,  高丽华 ,  史志寒 ,  柏志青

IPC: G05B11/42

Abstract: 本发明公开了一种导弹气动热地面有限元分析及IPD非线性滑模控制方法，包括，基于高超声速导弹二维外流场和高超声速导弹飞行轨迹，通过有限元分析获取高超声速导弹气动热时序温度曲线；以石英灯为加热元件，建立地面结构热试验系统，并根据能量守恒定律，建立石英灯地面结构热试验系统数学模型；基于单输入单输出无模型控制超局部模型，引入非线性扩展状态观测器，实现对系统参数不确定性和外部扰动实时补偿，并构建闭环控制器IPD；利用石英灯地面结构热试验系统输出跟踪误差、非线性函数、混合分段趋近律，建立非线性全局滑模辅助控制器，消除非线性扩展状态观测扰动。