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基于不确定性观测器的牵引机恒转速新型非线性积分滑模控制
1
作者
周俊宏
林光龙
+3 位作者
吴建芳
张龙浩
曾凡敬
吴荣华
《液压与气动》
北大核心
2025年第9期116-125,共10页
针对输电放线设备中闭式液压牵引机的恒转速控制问题,提出了一种新型非线性积分滑模控制方法。首先,建立了牵引机恒转速控制系统的详细数学模型,同时为了降低控制器复杂度和工程实践难度,利用奇异摄动思想对模型进行了合理的降阶处理。...
针对输电放线设备中闭式液压牵引机的恒转速控制问题,提出了一种新型非线性积分滑模控制方法。首先,建立了牵引机恒转速控制系统的详细数学模型,同时为了降低控制器复杂度和工程实践难度,利用奇异摄动思想对模型进行了合理的降阶处理。其次,利用降阶模型设计了一种新型的非线性积分滑模控制方法,通过Lyapunov稳定性理论详细地说明了引入非线性项可有效提高收敛速度和控制精度。此外,为了进一步提高系统对不确定性的鲁棒性,设计了一种不确定性观测器,对系统中包括参数不确定性和外部扰动在内的各种不确定性进行观测和补偿。最后,利用多物理域建模工具箱Simscape搭建了牵引机转速控制系统的仿真平台,将所提控制方法与传统的积分滑模控制和比例积分控制进行了仿真验证比较。结果不但表明了降阶模型的有效性,而且无论对于阶跃型还是正弦时变负载,设计的不确定性观测器均能实现准确估计。牵引机转速阶跃响应无超调,调节时间缩短至1.2 s,对于100 N·m的静态负载,速度降仅为00127 m/s;对于100sin(πt)N獉m的动态负载,速度最大稳态误差为0.012 m/s。即使系统在同时存在参数正负摄动和100sin(πt)N獉m时变负载的复合工况下,速度最大稳态误差也仅为0016 m/s,因此所提出的控制方法能显著提升牵引机的恒转速控制性能。
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关键词
放线设备
闭式液压牵引机
恒转速控制
非线性积分滑模控制
不确定性观测器
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职称材料
基于IUDE算法的主动悬架H_(2)/H_(∞)控制
被引量：
1
2
作者
陈潇凯
刘宏宇
刘向
《汽车工程》
北大核心
2025年第1期137-148,共12页
汽车高性能主动悬架对提升驾乘体验感具有显著优势,鲁棒性控制算法是发挥主动悬架性能的重要保障。针对典型鲁棒控制算法难以实现有效扰动估计和补偿的问题,本文提出了H_(2)/H_(∞)-H_(2)-IUDE算法,采用IUDE算法估计并补偿扰动,并引入H_...
汽车高性能主动悬架对提升驾乘体验感具有显著优势,鲁棒性控制算法是发挥主动悬架性能的重要保障。针对典型鲁棒控制算法难以实现有效扰动估计和补偿的问题,本文提出了H_(2)/H_(∞)-H_(2)-IUDE算法,采用IUDE算法估计并补偿扰动,并引入H_(2)状态观测器,相比H_(2)/H_(∞)算法增强了鲁棒性。首先,建立了半车主动悬架控制系统模型,并定义了扰动形式。然后,提出能实现扰动估计和补偿解耦的IUDE算法,并提出一种H_(2)状态观测器,进而实现了对H_(2)/H_(∞)算法的再设计。最后,针对随机路面和减速带路面等典型工况进行仿真分析。结果表明,所提出的算法相比H_(2)/H_(∞)算法,随机路面工况的车身质心垂向加速度和俯仰角均方根值分别下降了7.6%和5.9%,对汽车平顺性有明显改善。同时,所提出的H_(2)观测器能有效估计系统状态,IUDE算法能准确估计扰动,并能够避免非解耦型UDE方法带来的悬架动挠度恶化问题,具有优异的扰动估计和灵活补偿的突出特点。
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关键词
主动悬架
不确定性
与扰动
观测器
H_(2)
观测器
H_(2)/H_∞控制
改进的UDE算法
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职称材料
不确定关联时滞大系统的分散鲁棒控制
3
作者
罗小元
张玉燕
关新平
《燕山大学学报》
CAS
2001年第z1期18-21,共4页
研究不确定关联时滞大系统的分散鲁棒控制问题,其中不确定性满足范数有界条件.应用线性矩阵不等式(LMI)的方法,得到了系统存在分散鲁棒控制器的充分条件.同时研究了当系统状态不可测时,基于观测器的使系统鲁棒镇定的充分条件.
关键词
时滞
LMI
分散鲁棒控制
不确定性
分散
观测器
.
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职称材料
题名
基于不确定性观测器的牵引机恒转速新型非线性积分滑模控制
1
作者
周俊宏
林光龙
吴建芳
张龙浩
曾凡敬
吴荣华
机构
广东电网有限责任公司惠州供电局
广东电网能源发展有限公司
出处
《液压与气动》
北大核心
2025年第9期116-125,共10页
基金
南方电网有限责任公司科技项目(031300KC23120022-GDKJXM20231447)。
文摘
针对输电放线设备中闭式液压牵引机的恒转速控制问题,提出了一种新型非线性积分滑模控制方法。首先,建立了牵引机恒转速控制系统的详细数学模型,同时为了降低控制器复杂度和工程实践难度,利用奇异摄动思想对模型进行了合理的降阶处理。其次,利用降阶模型设计了一种新型的非线性积分滑模控制方法,通过Lyapunov稳定性理论详细地说明了引入非线性项可有效提高收敛速度和控制精度。此外,为了进一步提高系统对不确定性的鲁棒性,设计了一种不确定性观测器,对系统中包括参数不确定性和外部扰动在内的各种不确定性进行观测和补偿。最后,利用多物理域建模工具箱Simscape搭建了牵引机转速控制系统的仿真平台,将所提控制方法与传统的积分滑模控制和比例积分控制进行了仿真验证比较。结果不但表明了降阶模型的有效性,而且无论对于阶跃型还是正弦时变负载,设计的不确定性观测器均能实现准确估计。牵引机转速阶跃响应无超调,调节时间缩短至1.2 s,对于100 N·m的静态负载,速度降仅为00127 m/s;对于100sin(πt)N獉m的动态负载,速度最大稳态误差为0.012 m/s。即使系统在同时存在参数正负摄动和100sin(πt)N獉m时变负载的复合工况下,速度最大稳态误差也仅为0016 m/s,因此所提出的控制方法能显著提升牵引机的恒转速控制性能。
关键词
放线设备
闭式液压牵引机
恒转速控制
非线性积分滑模控制
不确定性观测器
Keywords
cable deployment equipment
closed-circuit hydraulic traction machine
constant speed control
nonlinear integral sliding mode control
uncertainty observer
分类号
TP137 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于IUDE算法的主动悬架H_(2)/H_(∞)控制
被引量：
1
2
作者
陈潇凯
刘宏宇
刘向
机构
北京理工大学机械与车辆学院
南阳淅减汽车减振器有限公司
出处
《汽车工程》
北大核心
2025年第1期137-148,共12页
基金
北京市自然科学基金-小米创新联合基金项目(L243007)
河南省重大科技专项项目(231100240300)资助。
文摘
汽车高性能主动悬架对提升驾乘体验感具有显著优势,鲁棒性控制算法是发挥主动悬架性能的重要保障。针对典型鲁棒控制算法难以实现有效扰动估计和补偿的问题,本文提出了H_(2)/H_(∞)-H_(2)-IUDE算法,采用IUDE算法估计并补偿扰动,并引入H_(2)状态观测器,相比H_(2)/H_(∞)算法增强了鲁棒性。首先,建立了半车主动悬架控制系统模型,并定义了扰动形式。然后,提出能实现扰动估计和补偿解耦的IUDE算法,并提出一种H_(2)状态观测器,进而实现了对H_(2)/H_(∞)算法的再设计。最后,针对随机路面和减速带路面等典型工况进行仿真分析。结果表明,所提出的算法相比H_(2)/H_(∞)算法,随机路面工况的车身质心垂向加速度和俯仰角均方根值分别下降了7.6%和5.9%,对汽车平顺性有明显改善。同时,所提出的H_(2)观测器能有效估计系统状态,IUDE算法能准确估计扰动,并能够避免非解耦型UDE方法带来的悬架动挠度恶化问题,具有优异的扰动估计和灵活补偿的突出特点。
关键词
主动悬架
不确定性
与扰动
观测器
H_(2)
观测器
H_(2)/H_∞控制
改进的UDE算法
Keywords
active suspension systems
uncertainty and disturbance estimator
H_(2)observer
H_(2)/H_(∞)control
IUDE algorithm
分类号
U463.33 [机械工程—车辆工程]
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
不确定关联时滞大系统的分散鲁棒控制
3
作者
罗小元
张玉燕
关新平
机构
燕山大学电气工程学院秦皇岛
出处
《燕山大学学报》
CAS
2001年第z1期18-21,共4页
基金
燕山大学校基金项目(YDJJ0019).
文摘
研究不确定关联时滞大系统的分散鲁棒控制问题,其中不确定性满足范数有界条件.应用线性矩阵不等式(LMI)的方法,得到了系统存在分散鲁棒控制器的充分条件.同时研究了当系统状态不可测时,基于观测器的使系统鲁棒镇定的充分条件.
关键词
时滞
LMI
分散鲁棒控制
不确定性
分散
观测器
.
分类号
TP27 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于不确定性观测器的牵引机恒转速新型非线性积分滑模控制
周俊宏
林光龙
吴建芳
张龙浩
曾凡敬
吴荣华
《液压与气动》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于IUDE算法的主动悬架H_(2)/H_(∞)控制
陈潇凯
刘宏宇
刘向
《汽车工程》
北大核心
2025
1
在线阅读
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职称材料
3
不确定关联时滞大系统的分散鲁棒控制
罗小元
张玉燕
关新平
《燕山大学学报》
CAS
2001
0
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
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