题目：高性能滑模控制算法及其在电液伺服系统中的应用

随着第四代战斗机工作环境和工作模式的多变，以及需要适应大范围变负载、快速平稳实现多控制切换的要求，对飞行器机载作动器结构和控制策略已经成为目前四代机研究的热点。本论文的研究重点集中在控制策略方面。论文提出了一种基于Backstepping的滑模控制改进策略，通过分析其误差状态方程和参数，可以证明其能够较普通的基于Backstepping的滑模控制策略加快其到达滑模面速度，并做了仿真研究，验证了其控制效果鲁棒性好，相应时间快且抗干扰性强的特点。首先，本文以典型的阀控非线性电液伺服系统为研究对象，建立了其数学模型，在改进的Backstepping的滑模控制策略下加入了非线性摩擦模型，分别采用阶跃信号和正弦信号作为参照信号，并分别采用变参数、变频率的情况对其在MATLAB/Simulink中进行仿真验证，仿真结果表明改进的滑模控制算法有很强的鲁棒性，快速性相较与一般的反演滑模控制策略控制效果提高了很多。其次，为了证明这种改进的滑模控制策略在更为复杂的电机液压泵复合调节EHA（EHCA）系统中也能得到应用，本论文又对一种高阶仿射非线性的EHCA飞机作动系统进行详细分析，建立了其双输入双输出的数学模型，详细推导出这种改进算法的控制律，根据系统特点采用了改进的基于Backstepping的SMC控制律，然后在MATLAB/Simulink中进行仿真验证，取得了比较理想的效果，仿真结果表明在变负载的情况下系统可以实现快速和稳定的阶跃相应。最后，为了实现仿真的实时性，搭建了基于RTW&RTX/MATLAB的实时仿真平台，并分别实现了基于GRT Target/RTW与xPC Target/RTW的实时仿真，完成了“单机”与宿主机—目标机的“双机”两种工作模式实时仿真的任务，并可以时时控制仿真进程和步长，这种实时仿真支持在线控制仿真进程，大大提高了仿真效率，对以后建立分布式网络实时半实物仿真平台奠定了一定基础。论文结尾给出了主要研究结论和进一步工作的展望。