基于双扰动观测器的永磁同步电机双惯量系统无模型递归终端滑模控制

1

作者 吕玉映 赵凯辉 +3 位作者 游鑫 谯梦洁 何颖燊 涂麟轩 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期129-139,共11页

为了提高永磁同步电机双惯量系统在不确定性扰动影响下的控制性能,提出一种基于双扰动观测器的无模型递归终端滑模控制策略。首先,建立存在不确定性扰动的永磁同步电机双惯量系统模型,并结合无模型控制与递归终端滑模控制设计无模型递... 为了提高永磁同步电机双惯量系统在不确定性扰动影响下的控制性能,提出一种基于双扰动观测器的无模型递归终端滑模控制策略。首先,建立存在不确定性扰动的永磁同步电机双惯量系统模型,并结合无模型控制与递归终端滑模控制设计无模型递归终端滑模控制器,使系统状态直接从滑模面开始运动,缩短了状态误差的收敛时间,有效抑制抖振。其次,通过构造扩张状态观测器观测负载速度并反馈到改进型扩展扰动滑模观测器中,构成双扰动观测器。同时,双扰动观测器精确估计总扰动信号并前馈补偿到所设计的控制器,进一步提高系统稳态性能和抗扰动能力。最后,通过仿真和实验验证得出,所提出的控制方案相较于比例积分控制和改进型无模型滑模控制方法更具有优越性和可行性。 展开更多

关键词 双惯量系统 永磁同步电机 快速积分终端滑模控制 无模型递归终端滑模控制 双扰动观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

PMSM无模型超螺旋快速积分终端滑模控制 被引量：5

2

作者 赵凯辉 谯梦洁 +3 位作者 吕玉映 游鑫 张昌凡 郑剑 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期64-74,共11页

针对永磁同步电机运行过程中因模型不确定、参数摄动和外部扰动等因素的影响,从而导致驱动系统性能下降的问题,提出一种新型控制策略。首先,为减少对系统数学模型的依赖,构建了一个新的超局部模型,用于描述永磁同步电机的转速环。其次,... 针对永磁同步电机运行过程中因模型不确定、参数摄动和外部扰动等因素的影响,从而导致驱动系统性能下降的问题,提出一种新型控制策略。首先,为减少对系统数学模型的依赖,构建了一个新的超局部模型,用于描述永磁同步电机的转速环。其次,基于转速环的新型超局部模型,结合一种新型积分终端滑模面和改进超螺旋控制律来设计新型无模型超螺旋快速积分终端滑模控制器,实现了对转速的精确控制。再次,采用非奇异快速终端滑模面和双幂次趋近律设计改进扩展非奇异终端滑模扰动观测器,通过精确观测和前馈补偿未知扰动,有效地抑制参数摄动和外部扰动,增强了系统鲁棒性,提高系统的动态性能和稳态性能。最后,通过与传统控制方法的仿真和实验对比,证实所提算法转速抗超调能力提升为0.412 5%,转矩快速响应能力提升0.013 s。结果表明当存在未知扰动时,所提方法具有较强的鲁棒性和良好的抗干扰性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无模型超螺旋快速积分终端滑模控制器 扩展非奇异终端滑模扰动观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

重载列车离散积分终端滑模预测控制

3

作者 李中奇 孙鹏昕 +1 位作者 杨辉 周靓 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第2期235-244,共10页

针对重载列车运行环境复杂多变导致的传统控制方法跟踪误差较大的问题,提出了一种新型的离散积分终端滑模预测控制方案,该方案设计了一种基于自适应切换控制的离散积分终端滑模控制律,为提高重载列车系统跟踪精度,将模型预测控制与离散... 针对重载列车运行环境复杂多变导致的传统控制方法跟踪误差较大的问题,提出了一种新型的离散积分终端滑模预测控制方案,该方案设计了一种基于自适应切换控制的离散积分终端滑模控制律,为提高重载列车系统跟踪精度,将模型预测控制与离散积分终端滑模控制相结合并推导出离散积分终端滑模预测控制方案.并且还对重载列车多输入多输出系统的未知扰动、系统离散化误差进行了延时估计,进一步提升了模型的精度和算法的控制精度.仿真结果表明,本文提出的控制方法质点1速度跟踪误差在0:2 km/h以内,各质点控制力变化平稳且小于对比方案. 展开更多

关键词 重载列车 离散积分终端滑模控制 模型预测控制 自适应控制 速度跟踪

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于多智能体系统的自适应递归终端滑模控制算法

4

作者 贾超 王泓锟 上官铉岳 《化工自动化及仪表》 CAS 2024年第6期965-972,共8页

针对具有外部扰动和非线性动力学的二阶领导者-跟随者多智能体系统的有限时间一致性问题,提出一种全分布式自适应递归终端滑模控制算法。首先,在避免奇异性的基础上,提出一种新的自适应算法,有效克服了多智能体系统中常见的控制器抖动现... 针对具有外部扰动和非线性动力学的二阶领导者-跟随者多智能体系统的有限时间一致性问题,提出一种全分布式自适应递归终端滑模控制算法。首先,在避免奇异性的基础上,提出一种新的自适应算法,有效克服了多智能体系统中常见的控制器抖动现象;然后,用神经网络估计系统中未知的非线性动力学,使控制器不再需要已知精确的模型信息。最后,用仿真算例验证了该算法的优越性,算法结构简单,不包含任何图论信息和模型信息,具有一定的通用性。 展开更多

关键词 递归终端滑模控制 神经网络 多智能体系统 自适应算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于干扰观测器与终端滑模的车辆纵向控制 被引量：1

5

作者 黄益绍 庄迪 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期513-520,共8页

为了消除未知干扰和不确定性对车辆纵向控制的影响,设计了基于干扰观测器和终端滑模控制的分层式车辆纵向控制系统.利用干扰观测器对系统干扰进行实时观测,实现对系统的反馈补偿,降低滑模控制的切换增益,从而抑制滑模控制的抖振.利用Lya... 为了消除未知干扰和不确定性对车辆纵向控制的影响,设计了基于干扰观测器和终端滑模控制的分层式车辆纵向控制系统.利用干扰观测器对系统干扰进行实时观测,实现对系统的反馈补偿,降低滑模控制的切换增益,从而抑制滑模控制的抖振.利用Lyapunov函数证明了控制系统的稳定性,并通过Carsim/Simulink进行了联合仿真试验.结果表明:在两种仿真工况条件下,控制器对参考速度跟踪效果良好,速度误差最大仅为0.22 m/s,干扰观测器对系统干扰能够准确快速估计,估计误差仅为0.003 14,切换逻辑执行器发挥良好;与传统滑模控制相比,所设计的控制器稳定性更好,抑制了滑模控制的抖振,实现了对车辆纵向速度的稳定跟踪. 展开更多

关键词 车辆 纵向控制 干扰观测器 全局快速终端滑模控制 逆纵向动力学模型 PID控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

多变量线性模型不确定系统终端滑模分解控制方法 被引量：12

6

作者 冯勇 郑雪梅 鲍晟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期11-16,共6页

针对线性多变量模型不确定系统系统,提出了一种终端滑模分解控制方法.通过状态变换和去耦合处理将系统转换为块能控标准型,它由值域空间子系统和稳定的零空间子系统组成.提出了特殊的终端滑模超曲面,采用滑模控制策略,使值域空间子系统... 针对线性多变量模型不确定系统系统,提出了一种终端滑模分解控制方法.通过状态变换和去耦合处理将系统转换为块能控标准型,它由值域空间子系统和稳定的零空间子系统组成.提出了特殊的终端滑模超曲面,采用滑模控制策略,使值域空间子系统的状态在有限时间内收敛至平衡点,随后稳定的零空间子系统渐近收敛至平衡点.所提出的方法对于维数较高系统的控制具有较大意义,可简化设计,实现递阶控制.仿真验证了该方法的有效性. 展开更多

关键词 多变量线性模型不确定系统 终端滑模 分解控制 状态反馈控制 最优控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种永磁同步电机无模型超螺旋快速终端滑模控制方法 被引量：8

7

作者 赵凯辉 易金武 +3 位作者 刘文昌 谯梦洁 张昌凡 王兵 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第22期88-98,共11页

针对内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)由于内部参数变化、外部扰动等各种不确定性因素导致控制性能不佳的问题,提出一种无模型超螺旋快速终端滑模控制方法。首先,建立考虑IPMSM不确定性的新型超... 针对内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)由于内部参数变化、外部扰动等各种不确定性因素导致控制性能不佳的问题,提出一种无模型超螺旋快速终端滑模控制方法。首先,建立考虑IPMSM不确定性的新型超局部模型,结合超螺旋算法和快速终端切换函数设计无模型超螺旋快速终端滑模控制器,确保系统状态有限时间收敛,并有效减小抖振。其次,设计扩展滑模扰动观测器精准估计超局部模型中的未知部分,并前馈补偿给设计的控制器,进一步提升系统的抗干扰能力和跟踪性能。最后,通过与PI控制和传统无模型滑模控制进行仿真实验对比,验证了该方法具有更快的收敛速度和更强的鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 超局部模型 超螺旋快速终端控制 扩展滑模扰动观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于超局部化时间序列的永磁同步电机无模型预测电流滑模控制策略 被引量：7

8

作者 魏尧 柯栋梁 +2 位作者 黄东晓 汪凤翔 张祯滨 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1022-1032,共11页

在复杂环境、多变负载工况中,由于时变电感参数、磁场耦合、铁心饱和等影响,电机控制精度及可靠性下降。为解决以上问题,该文充分利用时间序列模型反映电机电压、电流等状态变量之间关系,消除传统参数化建模的影响,提出基于超局部化时... 在复杂环境、多变负载工况中,由于时变电感参数、磁场耦合、铁心饱和等影响,电机控制精度及可靠性下降。为解决以上问题,该文充分利用时间序列模型反映电机电压、电流等状态变量之间关系,消除传统参数化建模的影响,提出基于超局部化时间序列的无模型预测电流滑模控制(SMC)方法。该方法将时间序列数据驱动模型超局部化,提升传统超局部模型精度,并采用递归最小二乘法(RLS)在线估计和更新模型中全部待定系数,实时精准响应当前系统工作状态。在此基础上,结合超局部时间序列模型,生成滑模控制函数,并设计Lyapunov方法验证函数趋近条件。实验结果表明,与传统控制方法相比,提出方法具有更强的鲁棒性、更优的电流质量和较低的系统噪声。 展开更多

关键词 无模型滑模控制 超局部化时间序列模型 递归最小二乘算法 数据驱动模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

带终端滑模约束的非线性模型预测控制方法

9

作者 周建锁 刘志远 裴润 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期473-475,479,共4页

将预测控制和滑模控制结合起来 ,提出一种非线性模型预测控制方法。给出一种可行的双模控制方案 ,系统状态位于终端区外时采用提出的预测控制 ,在终端区内部采用离线设计的滑模控制。对系统终端滑模附加不等式约束 ,使得系统状态在预测... 将预测控制和滑模控制结合起来 ,提出一种非线性模型预测控制方法。给出一种可行的双模控制方案 ,系统状态位于终端区外时采用提出的预测控制 ,在终端区内部采用离线设计的滑模控制。对系统终端滑模附加不等式约束 ,使得系统状态在预测时域的末端位于离线设计的滑动模态区内 ,从而使预测时域减小。仿真结果表明了算法的有效性。 展开更多

关键词 非线性模型预测控制 双模控制 终端滑模约束 稳定性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于无模型的PMLSM改进自适应滑模自抗扰控制 被引量：2

10

作者 李争 张梓豪 +1 位作者 王康涛 孙鹤旭 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期142-151,共10页

为了提高永磁直线同步电机的自抗扰控制的动态响应性能和抗干扰性能,增强系统整体的控制性能,提出了一种基于无模型控制的改进滑模自抗扰控制策略。首先,基于滑模变结构原理以及无模型控制理论对自抗扰控制器中的扩张状态观测器和非线... 为了提高永磁直线同步电机的自抗扰控制的动态响应性能和抗干扰性能,增强系统整体的控制性能,提出了一种基于无模型控制的改进滑模自抗扰控制策略。首先,基于滑模变结构原理以及无模型控制理论对自抗扰控制器中的扩张状态观测器和非线性状态误差反馈进行优化,建立了超局部模型,采用非奇异快速终端滑模控制代替原有的非线性状态误差反馈,同时设计相应滑模面与扩张状态观测器相结合,提高观测器对扰动因素的观测精确度的同时增强控制器的动态响应性能和抗干扰能力。然后设计了改进指数趋近率,通过引入系统状态变量使得控制器可以进行自适应调节,进一步提高系统的控制性能。通过李雅普诺夫理论证明了控制策略的稳定性,仿真和实验结果表明,该控制策略相对传统的自抗扰控制器所具备的优越性。 展开更多

关键词 永磁直线同步电机 无模型控制 非奇异快速终端滑模 改进滑模趋近率 自抗扰控制 改进扩张状态观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种固定时间收敛模型参考终端滑模控制方法 被引量：8

11

作者 张骁骏 袁夏明 +2 位作者 王向阳 朱纪洪 李春文 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期712-723,共12页

针对一类具有模型不确定性和外部扰动的时变非线性系统,基于模型参考控制方法,设计了具有固定时间收敛特性的终端滑模控制器.首先,提出一种带有输入饱和限幅和补偿信号滤波的模型参考控制结构;然后针对广义误差信号,采用新型终端滑模面... 针对一类具有模型不确定性和外部扰动的时变非线性系统,基于模型参考控制方法,设计了具有固定时间收敛特性的终端滑模控制器.首先,提出一种带有输入饱和限幅和补偿信号滤波的模型参考控制结构;然后针对广义误差信号,采用新型终端滑模面设计了补偿控制器,较好地平衡靠近和远离平衡点的收敛速度.基于李雅普诺夫方法证明了闭环系统的稳定性和固定时间收敛特性,并给出了收敛时间上界.最后将该方法应用到含有极限环的非线性系统跟踪控制中,仿真结果验证了该方法的有效性. 展开更多

关键词 固定时间收敛 模型参考控制 终端滑模控制 时变非线性系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进快速终端滑模的高超声速飞行器姿态控制

12

作者 魏铭志 曾凡琳 张秀云 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 2024年第12期83-86,共4页

针对高超声速飞行器存在复合扰动的姿态控制问题,设计了一种改进快速终端滑模控制方法。建立弹性影响下的飞行器模型,定义姿态角误差向量,得到再入模型的误差动态方程;然后设计了三阶滑模观测器对复合扰动进行估计;又引入双曲正切函数... 针对高超声速飞行器存在复合扰动的姿态控制问题,设计了一种改进快速终端滑模控制方法。建立弹性影响下的飞行器模型,定义姿态角误差向量,得到再入模型的误差动态方程;然后设计了三阶滑模观测器对复合扰动进行估计;又引入双曲正切函数改进终端滑模控制方法,并证明了所提策略的稳定性;最后,通过仿真实验,能够高精度快速地跟踪指令,验证了设计策略的有效性和优越性。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 再入模型 快速终端滑模控制 三阶滑模观测器 姿态控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

永磁直线同步电动机智能递归非奇异终端滑模控制 被引量：10

13

作者 徐驰 赵希梅 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1242-1250,共9页

为解决永磁直线同步电动机(PMLSM)在运行过程中易受参数变化、外部扰动、摩擦阻力等不确定性因素影响的问题,本文提出一种基于双隐层径向基函数神经网络(DRBFNN)的递归非奇异终端滑模控制(RNTSMC)方法来提高PMLSM系统的控制性能.首先,... 为解决永磁直线同步电动机(PMLSM)在运行过程中易受参数变化、外部扰动、摩擦阻力等不确定性因素影响的问题,本文提出一种基于双隐层径向基函数神经网络(DRBFNN)的递归非奇异终端滑模控制(RNTSMC)方法来提高PMLSM系统的控制性能.首先,分别构造非奇异终端滑模面和递归积分终端滑模面,使得两滑模面依次连续到达,可在削弱抖振的同时保证跟踪误差在理论上的有限时间内收敛至零.但由于系统不确定性的边界难以确定,因此引入具有更高拟合精度和泛化能力的DRBFNN对不确定性进行逼近和补偿,并通过在线自适应更新连接权重,进一步提高神经网络的逼近能力.最后,系统实验结果表明,该方法能够有效抑制不确定性对系统的影响,提高了系统的位置跟踪精度,并使系统具有较强的鲁棒性. 展开更多

关键词 永磁直线同步电动机 递归非奇异终端滑模控制 不确定性 有限时间 抖振 双隐层径向基函数神经网络

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于扰动观测与分数阶终端滑模转速调节器的永磁同步电机模型预测控制 被引量：3

14

作者 靳宇星 曹兴举 +1 位作者 常海赐 许靖 《微电机》 2021年第2期84-90,共7页

针对三相永磁同步电机(PMSM)驱动系统,为提高其转速控制精度和响应速度,减小定子电流脉动,结合分数阶控制理论和终端滑模控制技术设计了一种分数阶终端滑模(FOTSM)转速调节器。在提高系统响应速度和精度的同时减小了传统滑模控制的抖振... 针对三相永磁同步电机(PMSM)驱动系统,为提高其转速控制精度和响应速度,减小定子电流脉动,结合分数阶控制理论和终端滑模控制技术设计了一种分数阶终端滑模(FOTSM)转速调节器。在提高系统响应速度和精度的同时减小了传统滑模控制的抖振,增强了系统的抗扰动能力和鲁棒性;考虑PMSM在实际运行过程中易受到参数变动及外部扰动不确定性等因素的影响,基于滑模控制技术设计了一种扩展滑模扰动观测器(ESMDO),实现了对系统所受内外扰动的实时观测及前馈补偿;采用分数阶控制理论来设计转速调节器能够更加切合实际的控制过程,使所得到的系统参数和实验数据更加符合电机运行的真实情况;采用模型预测转矩控制(MPTC)算法取代传统的DTC系统,减小了转矩和磁链脉动、提高了系统的运行性能。通过对比仿真验证了所设计的控制策略的正确性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 终端滑模控制 分数阶控制 扰动观测器 模型预测控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

轮式移动机器人瞬态模型鲁棒自适应同步终端滑模编队控制 被引量：3

15

作者 赵东亚 崔文豪 严星刚 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期423-430,共8页

在轮式移动机器人协同编队问题中,如何保证移动机器人在追踪自身期望轨迹的同时,又能实现与其他机器人运动同步的问题对控制算法的设计提出了更高的要求.本文提出一种基于图论的鲁棒自适应同步终端滑模控制算法来解决这一问题.首先介绍... 在轮式移动机器人协同编队问题中,如何保证移动机器人在追踪自身期望轨迹的同时,又能实现与其他机器人运动同步的问题对控制算法的设计提出了更高的要求.本文提出一种基于图论的鲁棒自适应同步终端滑模控制算法来解决这一问题.首先介绍了轮式移动机器人非线性运动学瞬态模型,该模型避免了一般运动学模型多输入耦合互相干扰的问题.然后根据交叉耦合误差设计同步控制算法实现运动同步,通过鲁棒控制对系统外部干扰进行抑制,自适应律保证切换增益实时调节.运用Lyapunov方法进行了稳定性分析,证明了系统追踪误差的收敛性.最后通过MATLAB仿真验证了所设计算法的有效性. 展开更多

关键词 运动学瞬态模型 同步控制 终端滑模控制 自适应控制 图论

在线阅读 下载PDF 职称材料

模糊指数型终端滑模控制的模型参考控制及其在导弹姿态控制系统中的应用 被引量：1

16

作者 米文鹏 黄华 洪成华 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2010年第3期33-38,共6页

针对导弹姿态控制系统具有不确定性和时变性的特点,同时为保证系统状态能在有限时间内收敛到状态原点,在研究了不确定多变量指数型终端滑模控制的基础上,给出并证明了其模型参考控制的控制律特性。为克服不确定性给系统造成的抖动现象,... 针对导弹姿态控制系统具有不确定性和时变性的特点,同时为保证系统状态能在有限时间内收敛到状态原点,在研究了不确定多变量指数型终端滑模控制的基础上,给出并证明了其模型参考控制的控制律特性。为克服不确定性给系统造成的抖动现象,参考模糊控制的优点,设计了模糊补偿控制以消除这种抖动。最后将所设计的控制律在导弹姿态控制系统中做了仿真应用,结果表明,所设计的控制器性能满足要求,控制效果满意。 展开更多

关键词 多变量 指数型终端滑模控制 姿态控制系统 模糊控制 模型参考

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于PI建模和反步滑模控制的主动波浪补偿策略 被引量：1

17

作者 张琴 张蒸忠 +2 位作者 洪逸帆 顾邦平 胡雄 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期11-21,共11页

海上起重船受风、浪、涌影响会产生剧烈的船舶姿态变化,造成起重机和货物的位姿变化,对货物和人员存在安全隐患,波浪补偿平台的稳定性控制能有效减少复杂海况下船舶运动对海上作业安全性、稳定性和精准性的影响,对浮式起重船海上设备精... 海上起重船受风、浪、涌影响会产生剧烈的船舶姿态变化,造成起重机和货物的位姿变化,对货物和人员存在安全隐患,波浪补偿平台的稳定性控制能有效减少复杂海况下船舶运动对海上作业安全性、稳定性和精准性的影响,对浮式起重船海上设备精准装载作业极其重要。针对补偿平台的迟滞非线性导致的建模困难和控制不精确问题,本文提出基于PI(Prandtle–Ishlinskii)建模和反步滑模控制的主动波浪补偿策略。首先,通过实验得到补偿系统的迟滞效应曲线,分析系统迟滞环建立PI迟滞模型,并采用递推最小二乘法辨识模型的各个参数,从而求得系统模型。然后,基于李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性设计反步控制补偿方法,并结合滑模控制规律加快初始控制速度。最后,将反步滑模法应用于补偿系统,采用MATLAB软件仿真在规则波和不规则波下的响应来验证算法和模型的正确性,并在工控机中用C#编写控制程序,驱动运动控制卡控制伺服电机带动电缸进行补偿运动,同时通过传感器采集系统运动的实时数据,并反馈给工控机形成闭环,以期验证补偿平台在补偿规则波和不规则波下的补偿效果。实验结果表明,所建立的斯图尔特(Stewart)浮式平台中,PI迟滞模型具有良好的精度,反步终端滑模控制算法在Stewart平台的实际控制中能够很好地补偿波浪运动,相比比例–积分–微分控制(PID)、反步法、强化学习等控制方法,反步终端滑模方法能快速较好跟踪期望位移,补偿精度达到0.9729。 展开更多

关键词 主动波浪补偿 PI迟滞模型 反步终端滑模控制 斯图尔特浮式平台

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种永磁同步电机无模型高阶滑模控制算法 被引量：12

18

作者 赵凯辉 刘文昌 +2 位作者 刘智诚 贾林 黄刚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1472-1485,共14页

针对城市轨道交通高转矩永磁同步牵引电机因参数摄动和未知扰动等不确定因素造成控制性能下降的现象,提出一种基于扩展非奇异终端滑模扰动观测器的转速环新型无模型非奇异快速终端滑模控制方法。首先,依据永磁同步牵引电机在参数摄动和... 针对城市轨道交通高转矩永磁同步牵引电机因参数摄动和未知扰动等不确定因素造成控制性能下降的现象,提出一种基于扩展非奇异终端滑模扰动观测器的转速环新型无模型非奇异快速终端滑模控制方法。首先,依据永磁同步牵引电机在参数摄动和未知扰动下的数学模型,使用转速环的输入输出建立新型超局部模型。其次,基于新型超局部模型设计转速环的无模型非奇异快速终端滑模控制器;同时结合高阶滑模和非奇异终端滑模设计观测器来实时精准估计新型超局部模型的未知部分,通过对控制器进行前馈补偿,增强了系统的鲁棒性,提高了转速的控制精度,并减少了系统抖振。最后,通过与PI控制、无模型滑模控制进行仿真和实验综合比较,验证了所提出的控制算法对电机参数摄动和未知扰动具有较强的容错性和抗干扰性,能降低对电机精准数学模型的依赖。 展开更多

关键词 高转矩永磁同步牵引电机 新型超局部模型 无模型非奇异快速终端滑模控制 扩 展非奇异终端滑模扰动观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于扰动观测器的高超声速飞行器递阶滑模控制 被引量：3

19

作者 陈辰 马广富 +1 位作者 孙延超 李传江 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期840-850,共11页

针对存在扰动、执行机构死区非线性以及系统不确定性的高超声速飞行器巡航飞行纵向通道模型,提出了带有新型非线性扰动观测器的递阶滑模控制器。递阶滑模控制器采用多层终端滑模面的回归结构,能够保证系统跟踪误差在有限时间内收敛到0.... 针对存在扰动、执行机构死区非线性以及系统不确定性的高超声速飞行器巡航飞行纵向通道模型,提出了带有新型非线性扰动观测器的递阶滑模控制器。递阶滑模控制器采用多层终端滑模面的回归结构,能够保证系统跟踪误差在有限时间内收敛到0.将执行机构的死区非线性简化为输入的未知扰动,对于系统中存在的由扰动和不确定性产生的复合扰动,设计了新型非线性扰动观测器,补偿作用避免了通过增大系统增益提高控制系统抗扰动性能,同时观测器可以对死区非线性产生的系统扰动进行观测,消除死区非线性对控制系统的影响。理论证明了观测值误差为渐进收敛。基于Lyapunov理论对带有扰动观测器的综合控制系统进行稳定性证明。理论分析和仿真结果表明,该控制策略对高超声速飞行器具有较好的控制作用。 展开更多

关键词 控制科学与技术 高超声速飞行器 递阶终端滑模 扰动观测器 干扰抑制 死区非线性

在线阅读 下载PDF 职称材料

多关节移动机械臂系统的快速终端滑模控制 被引量：3

20

作者 彭伟 雷辉 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2021年第10期79-84,共6页

为了实现多关节移动机械臂系统在机械摩擦和模型误差等干扰下的精确控制,提出了快速终端滑模控制方法。首先建立了移动机械臂系统动力学和运动学模型,然后设计了运动环控制律,并将移动机械臂系统的运动指令转换为动力指令,最后针对动力... 为了实现多关节移动机械臂系统在机械摩擦和模型误差等干扰下的精确控制,提出了快速终端滑模控制方法。首先建立了移动机械臂系统动力学和运动学模型,然后设计了运动环控制律,并将移动机械臂系统的运动指令转换为动力指令,最后针对动力环设计了快速终端滑模控制律,并通过自适应神经网络进行干扰估计,实现了对多关节移动机械臂系统的精确控制。仿真实验结果表明,提出的方法具有更好的快速性和准确性,移动平台的最大跟踪误差仅为0.8 cm,关节末端的最大跟踪误差仅为0.3 cm,干扰估计的最大误差为0.2 N·m,控制效果和精度均得到了明显的提升。 展开更多

关键词 多关节移动机械臂系统 机械摩擦 模型误差 快速终端滑模控制 干扰估计

在线阅读 下载PDF 职称材料