七阶电力系统混沌振荡的动态面滑模控制 被引量：10

1

作者 王江彬 刘凌 刘崇新 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期1-8,共8页

由于电力系统混沌振荡会对整个系统的稳定性造成严重危害,本文为七阶混沌电力系统提出动态面滑模控制策略。首先,对七阶电力系统中的混沌振荡行为进行分析,从而论证了系统中混沌吸引子的存在性。接着给出了含有储能装置受控电力系统耦... 由于电力系统混沌振荡会对整个系统的稳定性造成严重危害,本文为七阶混沌电力系统提出动态面滑模控制策略。首先,对七阶电力系统中的混沌振荡行为进行分析,从而论证了系统中混沌吸引子的存在性。接着给出了含有储能装置受控电力系统耦合动力学模型的构建过程。将这种混沌控制问题最终归结为三个具有严格反馈形式的动力学子系统的控制问题,并为其设计了动态面滑模控制器。由于系统本身的特点所致,在动态面控制方法中引入滑模控制能够减少动态面控制器的设计步骤,并降低闭环系统稳定性分析的复杂性。通过稳定性分析论证得出闭环系统能够实现一致终结有界稳定。最后,对所设计控制器的有效性进行数值仿真验证。 展开更多

关键词 七阶电力系统 耦合动力学模型 混沌振荡 混沌控制 动态面滑模控制 稳定性分析

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高超声速飞行器非线性干扰观测器动态面滑模控制 被引量：1

2

作者 梁帅 孙秀霞 +2 位作者 刘树光 刘日 唐强 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2015年第3期7-11,共5页

针对高超声速飞行器纵向模型具有高度非线性、多变量耦合以及参数不确定等特点,提出一种基于非线性干扰观测器的高超声速飞行器动态面滑模控制方案。利用非线性干扰观测器观测未知干扰,并通过动态面滑模设计控制器使观测误差指数收敛,... 针对高超声速飞行器纵向模型具有高度非线性、多变量耦合以及参数不确定等特点,提出一种基于非线性干扰观测器的高超声速飞行器动态面滑模控制方案。利用非线性干扰观测器观测未知干扰,并通过动态面滑模设计控制器使观测误差指数收敛,针对高度和速度进行了稳定性分析,采用动态逆的方法设计速度控制器,控制律的设计保证了闭环系统的半全局一致稳定。仿真结果表明,该控制方案能够有效地的克服非线性干扰的影响,提高系统的鲁棒性。 展开更多

关键词 非线性干扰观测器 高超声速飞行器 动态面滑模控制 鲁棒性

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基于动态面滑模的船舶航向控制方法

3

作者 李悦琪 李伟 王启福 《船海工程》 北大核心 2019年第A01期271-274,279,共5页

针对Backstepping算法在船舶航向自动舵设计中易产生“膨胀项”的问题,提出一种基于反演的动态面滑模控制方法,利用一阶低通滤波器特性,阻止“膨胀项”的产生,减少了计算。引入滑模控制,使用饱和函数取代符号函数,使系统状态更快趋近于... 针对Backstepping算法在船舶航向自动舵设计中易产生“膨胀项”的问题,提出一种基于反演的动态面滑模控制方法,利用一阶低通滤波器特性,阻止“膨胀项”的产生,减少了计算。引入滑模控制,使用饱和函数取代符号函数,使系统状态更快趋近于滑动模态,降低系统的抖振。综合考虑航向跟踪误差、虚拟控制以及滤波误差,构造Lyapunov函数对系统稳定性进行证明。Simulink仿真结果表明,所设计的控制器能够对不同情况的参考输入进行准确跟踪,具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 反演 一阶低通滤波器 动态面滑模控制 航向控制

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水下多电机协同推进及其动态面反步滑模控制 被引量：6

4

作者 杨冠军 王伟然 +3 位作者 闫景昊 朱志宇 曾庆军 戴晓强 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第10期3982-3990,共9页

复杂多变暗流湍急的水下环境会造成水下机器人姿态失衡,严重时会破坏船体稳定造成偏航。针对大幅度转弯工况与应对外部随机扰动等问题,提出一种归一化的比例同步系数分配方法,构造虚拟主轴多电机协同控制系统的输入,实时调配各个从动轴... 复杂多变暗流湍急的水下环境会造成水下机器人姿态失衡,严重时会破坏船体稳定造成偏航。针对大幅度转弯工况与应对外部随机扰动等问题,提出一种归一化的比例同步系数分配方法,构造虚拟主轴多电机协同控制系统的输入,实时调配各个从动轴推进电机的参考转速;针对该方法中异速差异大、动态响应高的需求,设计有限时间动态面反步滑模控制器,提升系统响应速度;并设计指数衰减转矩观测器,以解决水下机器人不能安装转矩传感器,但虚拟主轴方法对转矩检测精度要求较高的矛盾。仿真与实验结果表明,这种异速协同控制方法在处理瞬时大负载变化与恒定非线性扰动时,可以做到较好的实时性、鲁棒性和精度之间的平衡。 展开更多

关键词 水下机器人 虚拟主轴 多电机异速协同控制 动态面反步滑模控制 指数衰减转矩观测器

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考虑自动驾驶仪特性的自适应模糊动态面滑模制导律设计 被引量：6

5

作者 商巍 唐胜景 +2 位作者 郭杰 马悦悦 张尧 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期660-667,共8页

针对导弹拦截高机动性目标的问题,基于自适应模糊逼近策略和动态面滑模控制思想,提出了一种新型的拦截制导律。建立了考虑自动驾驶仪动态延迟特性的弹目相对运动方程,以零化视线角速率为出发点,设计了基于自适应趋近率的动态面滑模制导... 针对导弹拦截高机动性目标的问题,基于自适应模糊逼近策略和动态面滑模控制思想,提出了一种新型的拦截制导律。建立了考虑自动驾驶仪动态延迟特性的弹目相对运动方程,以零化视线角速率为出发点,设计了基于自适应趋近率的动态面滑模制导律,同时设计了综合视线角速率以及弹目距离的自适应模糊方法,对变结构项进行逼近。仿真结果表明,针对高机动性目标,该制导方法能够有效地去除抖振,并且具有良好的制导精度。 展开更多

关键词 控制科学与技术 制导律 自适应模糊逼近 动态面滑模控制 自动驾驶仪特性

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含功率扰动电力系统混沌振荡的动态滑模控制 被引量：8

6

作者 闵富红 马汉媛 王耀达 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期119-129,共11页

随着电力行业的飞速发展,电力系统中出现极具危害的混沌振荡可能性增大,维持电力系统稳定的重要性日益突出。通过建立含功率扰动项的四阶电力系统模型,对Lyapunov指数、分岔图和谱熵等进行分析,讨论了功率扰动项的加入对电力系统运动状... 随着电力行业的飞速发展,电力系统中出现极具危害的混沌振荡可能性增大,维持电力系统稳定的重要性日益突出。通过建立含功率扰动项的四阶电力系统模型,对Lyapunov指数、分岔图和谱熵等进行分析,讨论了功率扰动项的加入对电力系统运动状态的影响。同时,基于具有继电特性的切换函数设计了一种动态面滑模控制器,仿真结果表明该控制器在快速平滑抑制系统混沌振荡的同时,能够有效避免抖振问题,并且具有较强的顽健性。 展开更多

关键词 功率扰动 分岔图 混沌振荡 动态面滑模控制

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基于负载转矩反馈的永磁同步电机动态面控制 被引量：5

7

作者 沐俊文 王仲根 《计算机仿真》 北大核心 2021年第5期229-233,共5页

针对永磁同步电机在运行过程中因负载变化,使控制系统性能下降的的问题,提出一种负载转矩反馈的永磁同步电机动态面控制策略。建立了永磁同步电机的数学模型,定义一种新型的状态变量方程,并设计了一种新型动态面滑模控制器,使用一种指... 针对永磁同步电机在运行过程中因负载变化,使控制系统性能下降的的问题,提出一种负载转矩反馈的永磁同步电机动态面控制策略。建立了永磁同步电机的数学模型,定义一种新型的状态变量方程,并设计了一种新型动态面滑模控制器,使用一种指数收敛的干扰观测器得到负载转矩反馈量,实现了永磁同步电机的高精度控制。仿真结果表明,新型控制策略可以有效地提高控制系统的控制性能,与线性自抗扰控制策略相比,负载变化时转速波动更小,恢复时间更短。 展开更多

关键词 永磁同步电机 滑模控制 动态面滑模控制 负载转矩反馈 干扰观测器

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基于逼近的动态面滑膜智能控制算法的研究 被引量：1

8

作者 邹晶 李雷 《计算机技术与发展》 2015年第6期6-11,共6页

文中研究的是自适应模糊神经网络(FNN)在一类带有未知延时函数和不确定干扰的非仿射纯反馈系统中的控制问题。首先采用动态表面控制(DSC)技术避免反演设计存在的"微分爆炸"问题,同时为了克服干扰,保证鲁棒性,引入滑模控制来改... 文中研究的是自适应模糊神经网络(FNN)在一类带有未知延时函数和不确定干扰的非仿射纯反馈系统中的控制问题。首先采用动态表面控制(DSC)技术避免反演设计存在的"微分爆炸"问题,同时为了克服干扰,保证鲁棒性,引入滑模控制来改进DSC方法。然后直接利用模糊神经网络近似未知函数,并利用Lyapunov-Krasovskii泛函,双曲正切函数的特性以及函数分离技术去克服未知时间延迟函数问题。该算法只需少量的自适应参数,就能保证闭环系统中的所有信号半全局一致最终有界。仿真结果表明,在存在干扰和时滞的情况下,该控制器具有良好的实时性和稳定性。 展开更多

关键词 自适应控制 反推设计 动态面滑模控制 模糊神经网络 非线性时滞系统

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风扰下变质量四旋翼轨迹跟踪控制

9

作者 蔡晓军 郑柏超 《自动化与仪表》 2024年第8期104-111,共8页

针对存在风扰和变质量负载扰动的四旋翼无人机轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于降阶广义比例积分观测器的动态面模糊滑模控制方法。首先,建立含风扰和变质量负载扰动的四旋翼无人机系统模型;其次,结合四旋翼无人机系统模型设计降阶广义... 针对存在风扰和变质量负载扰动的四旋翼无人机轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于降阶广义比例积分观测器的动态面模糊滑模控制方法。首先,建立含风扰和变质量负载扰动的四旋翼无人机系统模型;其次,结合四旋翼无人机系统模型设计降阶广义比例积分观测器估计外界风扰;再次,设计动态面滑模控制器,并采用模糊控制模糊化切换增益,以此有效地抑制抖振;然后,通过Lyapunov稳定性证明四旋翼无人机系统的稳定性;最后,通过Matlab-Simulink进行3种控制方法的仿真比较。仿真结果表明,当存在风扰和变质量负载扰动时,该控制方法抗风扰能力更强,稳定性更好,位姿跟踪精度更高。 展开更多

关键词 四旋翼无人机 变质量 风扰 降阶广义比例积分观测器 动态面滑模控制 模糊控制

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攻击角约束多拦截弹协同制导控制一体化研究 被引量：5

10

作者 刘翔 梁晓庚 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期273-282,共10页

针对带有攻击角约束的多拦截弹协同拦截问题,基于制导与控制一体化(IGC)方法,提出了一种带有攻击角约束的多拦截弹分布式协同控制算法。首先,基于弹目相对运动关系和拦截弹俯仰通道动力学方程,建立带有攻击角约束的拦截弹"领弹&quo... 针对带有攻击角约束的多拦截弹协同拦截问题,基于制导与控制一体化(IGC)方法,提出了一种带有攻击角约束的多拦截弹分布式协同控制算法。首先,基于弹目相对运动关系和拦截弹俯仰通道动力学方程,建立带有攻击角约束的拦截弹"领弹"IGC模型,利用变增益扩张状态观测器(TVGESO)对模型中的未知干扰进行估计,在此基础上,基于干扰估计值和非奇异动态面滑模控制设计"领弹"控制算法;其次,采用基于"领弹-从弹"的分布式网络模式,设计多拦截弹协同控制策略,可以得到拦截弹在俯仰通道2个方向的速度分量,利用运动学转换关系转化为速度和弹道倾角参考指令;最后,基于TVGESO和动态面滑模控制设计"从弹"的控制算法。仿真结果验证所设计的带有攻击角约束的多拦截弹协同IGC算法具有较好的稳定性。 展开更多

关键词 攻击角约束 制导控制一体化 扩张状态观测器 动态面滑模控制 分布式网络 协同控制策略

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基于ELM的永磁直线同步电机位移跟踪动态面反步滑模控制 被引量：4

11

作者 刘乐 宋红姣 +1 位作者 方一鸣 蔡满军 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期2549-2555,共7页

针对永磁直线同步电机(PMLSM)易受到参数摄动、负载扰动等不确定因素的影响,进而影响其位移跟踪控制精度的问题,提出一种基于非线性干扰观测器(NDO)和极限学习机(ELM)的动态面反步滑模控制方法.首先,通过构造NDO对系统模型中的非匹配不... 针对永磁直线同步电机(PMLSM)易受到参数摄动、负载扰动等不确定因素的影响,进而影响其位移跟踪控制精度的问题,提出一种基于非线性干扰观测器(NDO)和极限学习机(ELM)的动态面反步滑模控制方法.首先,通过构造NDO对系统模型中的非匹配不确定项进行动态观测,并将反步控制、动态面控制与滑模控制相结合,完成PMLSM位移跟踪控制器的设计,在提高系统抗干扰能力的同时,避免常规反步控制中的"微分爆炸"问题;其次,采用ELM神经网络对系统模型中的匹配不确定项进行逼近估计,并将输出的估计值引入设计的动态面反步滑模控制器中进行补偿;再次,采用人工鱼群-蛙跳混合算法对所设计控制器的主要参数进行优化设计,提高系统的收敛速度和稳定精度;最后,将所提出控制方法与其他控制方法进行仿真对比,仿真结果表明了所提出方法的有效性. 展开更多

关键词 永磁直线同步电机 非线性干扰观测器 动态面反步滑模控制 极限学习机 人工鱼群算法 蛙跳算法

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末制导弹药捷联制导控制一体化技术研究 被引量：1

12

作者 韩旭东 张鹏飞 +2 位作者 张意 齐竹昌 柴劲 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期269-275,共7页

建立了制导控制一体化系统的数学模型,设计非线性扩张状态观测器对系统不确定性进行了在线估计;基于动态面滑模理论,对制导控制系统进行了一体化设计,使弹体以特定角度命中目标,同时满足捷联导引头的视场角约束;为提高系统的抗干扰能力... 建立了制导控制一体化系统的数学模型,设计非线性扩张状态观测器对系统不确定性进行了在线估计;基于动态面滑模理论,对制导控制系统进行了一体化设计,使弹体以特定角度命中目标,同时满足捷联导引头的视场角约束;为提高系统的抗干扰能力,在控制律中对观测器估计的系统不确定性进行了动态反馈补偿;利用李雅普诺夫理论证明了算法的稳定性;最后,通过六自由度弹道仿真验证了所提算法的正确性与有效性。 展开更多

关键词 末制导弹药 制导控制一体化设计 动态面滑模控制 非线性扩张状态观测器 攻击角约束 捷联导引头视场约束

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基于改进协同控制律的多拦截弹控制系统设计 被引量：1

13

作者 刘翔 梁晓庚 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2019年第1期55-60,共6页

针对多拦截弹协同控制问题,提出了一种基于"领弹-从弹"模式的分布式改进协同控制算法。首先,基于图论理论和分布式网络模式,设计了一种改进协同控制算法,将拦截弹在俯仰通道2个方向的速度分量转化为"从弹"速度和弹... 针对多拦截弹协同控制问题,提出了一种基于"领弹-从弹"模式的分布式改进协同控制算法。首先,基于图论理论和分布式网络模式,设计了一种改进协同控制算法,将拦截弹在俯仰通道2个方向的速度分量转化为"从弹"速度和弹道倾角参考指令;其次,在"领弹"飞行状态已知的情况下,采用有限时间干扰观测器和动态面滑模控制律设计"从弹"控制器。仿真结果表明,与传统形式的协同算法相比,该算法对控制指令具有更快的收敛速度,能有效提高多拦截弹控制系统的效率。 展开更多

关键词 分布式网络 改进协同控制算法 有限时间干扰观测器 动态面滑模控制

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基于非线性增益的高超声速飞行器非线性控制 被引量：1

14

作者 梁帅 孙秀霞 +2 位作者 刘树光 刘希 唐强 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2015年第6期527-531,共5页

针对高超声速飞行器纵向模型,考虑参数摄动、未建模动态和外界干扰等各种不确定性因素的综合影响,提出了一种基于非线性增益的递归滑模动态面控制方案。该方案通过非线性增益函数调节高超声速飞行器姿态控制精度与控制增益之间的矛盾,... 针对高超声速飞行器纵向模型,考虑参数摄动、未建模动态和外界干扰等各种不确定性因素的综合影响,提出了一种基于非线性增益的递归滑模动态面控制方案。该方案通过非线性增益函数调节高超声速飞行器姿态控制精度与控制增益之间的矛盾,利用神经网络逼近飞行器气动参数不确定性和未知外界干扰,进一步通过设计递归滑模动态面控制器提高系统的控制精度。仿真结果表明,所提控制方案不仅提高了飞行器的控制精度,而且对模型不确定性和外界干扰具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 非线性增益 递归滑模动态面控制 神经网络

原文传递