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电动静液作动器的非线性变阻尼积分滑模控制
被引量：
4
1
作者
杨荣荣
张玲
+2 位作者
赵家黎
付永领
张朋
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期163-172,共10页
对于电动静液作动器(EHA),传统滑模控制器存在加速度信息难以获取,参数不易整定和控制信号抖振等问题,从而造成控制器很难应用于实际。针对以上问题,利用奇异摄动理论对EHA数学模型进行合理的降阶,从而使控制器设计避免了使用加速度信...
对于电动静液作动器(EHA),传统滑模控制器存在加速度信息难以获取,参数不易整定和控制信号抖振等问题,从而造成控制器很难应用于实际。针对以上问题,利用奇异摄动理论对EHA数学模型进行合理的降阶,从而使控制器设计避免了使用加速度信息。在此基础上,利用降阶模型设计了一种新型非线性变阻尼积分滑模控制器(NSMC),该控制器可根据位置控制误差实现系统阻尼比由欠阻尼到过阻尼的自适应调节,能有效提高位置阶跃调节性能。设计了一种基于滤波器的不确定项估计器对EHA中存在的参数不确定性和外部扰动进行实时估计并补偿。滑模面积分项的引入和不确定项估计器的使用,一方面使控制器中无需使用切换函数,实现了EHA的无抖振滑模控制,另一方面使系统整个动态过程完全表现为滑动模态,从而可根据EHA控制指标直接整定滑模面参数,大大简化了参数整定过程。同时利用Lyapunov稳定性理论对整个闭环系统和滑模面的稳定性进行了详细分析。分别与PI控制器、传统滑模控制器(SMC)和传统变阻尼滑模控制器(DVSMC)进行了详细的仿真分析比较,仿真结果表明NSMC能有效提高EHA位置跟踪性能和增强对参数不确定性和外部扰动的鲁棒性。
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关键词
电动静液作动器
奇异摄动
变阻尼
积分滑模控制
不确定项估计
器
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职称材料
高超声速飞行器无在线求导backstepping控制方法
被引量：
9
2
作者
路遥
贾志强
+1 位作者
刘晓东
路坤锋
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期103-110,共8页
针对高超声速飞行器纵向通道跟踪控制问题,提出一种无需对虚拟控制量进行在线求导的新型backstepping控制方法。首先将飞行器动力学模型划分为速度子系统和航迹倾角子系统,然后采用backstepping方法设计航迹倾角子系统控制器,利用高阶...
针对高超声速飞行器纵向通道跟踪控制问题,提出一种无需对虚拟控制量进行在线求导的新型backstepping控制方法。首先将飞行器动力学模型划分为速度子系统和航迹倾角子系统,然后采用backstepping方法设计航迹倾角子系统控制器,利用高阶微分器技术直接设计虚拟控制量一阶导数的控制律,这样即避免了现有backstepping方法中求取虚拟控制量一阶导数时存在的“复杂性爆炸”问题,同时能够简化控制器结构,减少待设计控制器参数数目。另外,采用跟踪微分器技术设计了不确定项观测器以实现对模型中各类不确定项的估计,进而提高控制器的跟踪精度。最后,采用Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性,并通过对比仿真实验验证所提方法的有效性。
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关键词
高超声速飞行器
跟踪控制
反步法
复杂性爆炸
高阶微分器
不确定项估计
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职称材料
题名
电动静液作动器的非线性变阻尼积分滑模控制
被引量：
4
1
作者
杨荣荣
张玲
赵家黎
付永领
张朋
机构
兰州理工大学机电工程学院
北京航空航天大学机械工程及自动化学院
北京精密机电控制设备研究所
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期163-172,共10页
基金
甘肃省科技计划项目(20JR10RA175)。
文摘
对于电动静液作动器(EHA),传统滑模控制器存在加速度信息难以获取,参数不易整定和控制信号抖振等问题,从而造成控制器很难应用于实际。针对以上问题,利用奇异摄动理论对EHA数学模型进行合理的降阶,从而使控制器设计避免了使用加速度信息。在此基础上,利用降阶模型设计了一种新型非线性变阻尼积分滑模控制器(NSMC),该控制器可根据位置控制误差实现系统阻尼比由欠阻尼到过阻尼的自适应调节,能有效提高位置阶跃调节性能。设计了一种基于滤波器的不确定项估计器对EHA中存在的参数不确定性和外部扰动进行实时估计并补偿。滑模面积分项的引入和不确定项估计器的使用,一方面使控制器中无需使用切换函数,实现了EHA的无抖振滑模控制,另一方面使系统整个动态过程完全表现为滑动模态,从而可根据EHA控制指标直接整定滑模面参数,大大简化了参数整定过程。同时利用Lyapunov稳定性理论对整个闭环系统和滑模面的稳定性进行了详细分析。分别与PI控制器、传统滑模控制器(SMC)和传统变阻尼滑模控制器(DVSMC)进行了详细的仿真分析比较,仿真结果表明NSMC能有效提高EHA位置跟踪性能和增强对参数不确定性和外部扰动的鲁棒性。
关键词
电动静液作动器
奇异摄动
变阻尼
积分滑模控制
不确定项估计
器
Keywords
electro-hydrostatic actuator
singular perturbation
damping variable
integral sliding mode control
uncertainty estimator
分类号
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
高超声速飞行器无在线求导backstepping控制方法
被引量：
9
2
作者
路遥
贾志强
刘晓东
路坤锋
机构
宇航智能控制技术国家级重点实验室
北京航天自动控制研究所
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期103-110,共8页
基金
国家自然科学基金青年基金(61803357)。
文摘
针对高超声速飞行器纵向通道跟踪控制问题,提出一种无需对虚拟控制量进行在线求导的新型backstepping控制方法。首先将飞行器动力学模型划分为速度子系统和航迹倾角子系统,然后采用backstepping方法设计航迹倾角子系统控制器,利用高阶微分器技术直接设计虚拟控制量一阶导数的控制律,这样即避免了现有backstepping方法中求取虚拟控制量一阶导数时存在的“复杂性爆炸”问题,同时能够简化控制器结构,减少待设计控制器参数数目。另外,采用跟踪微分器技术设计了不确定项观测器以实现对模型中各类不确定项的估计,进而提高控制器的跟踪精度。最后,采用Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性,并通过对比仿真实验验证所提方法的有效性。
关键词
高超声速飞行器
跟踪控制
反步法
复杂性爆炸
高阶微分器
不确定项估计
Keywords
Hypersonic vehicle
Tracking control
Backstepping
Explosion of complexity
High-order differentiator
Uncertainty estimation
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
电动静液作动器的非线性变阻尼积分滑模控制
杨荣荣
张玲
赵家黎
付永领
张朋
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
高超声速飞行器无在线求导backstepping控制方法
路遥
贾志强
刘晓东
路坤锋
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
9
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职称材料
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