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基于变指幂趋近律和高增益观测器的四旋翼模糊滑模控制
1
作者
杨舒博
毛剑琳
+1 位作者
向凤红
徐峰
《应用力学学报》
北大核心
2025年第2期313-322,共10页
针对四旋翼飞行器在未知干扰下跟踪慢、精度低以及模型耦合性强的问题,提出了一种基于变指数幂次趋近律和高增益观测器的模糊滑模控制策略。首先,设计了一种自适应变指数幂次趋近律,通过趋近律中幂次趋近项和指数趋近项的相互作用,使系...
针对四旋翼飞行器在未知干扰下跟踪慢、精度低以及模型耦合性强的问题,提出了一种基于变指数幂次趋近律和高增益观测器的模糊滑模控制策略。首先,设计了一种自适应变指数幂次趋近律,通过趋近律中幂次趋近项和指数趋近项的相互作用,使系统得到较快的趋近时间降低稳态误差;其次,在位置子系统中,采用高增益观测器实现状态估计以抑制耦合;最后,将变论域思想引入自适应模糊控制,在切换控制项设计了一个带有伸缩因子的模糊逼近系数来补偿高增益观测器带来的影响。仿真结果表明,该控制策略能有效削弱抖振,具有较好的动态性能和控制精度;即使在复杂外部干扰的情况下,四旋翼飞行器依然能够迅速按要求进行轨迹跟踪。
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关键词
四旋翼飞行器
滑模控制
变指数幂次趋近律
高增益观测器
自适应模糊控制
变
论域
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职称材料
基于干扰观测器的插秧机路径跟踪滑模控制
被引量：
1
2
作者
李晋阳
熊宏江
周脉乐
《农机化研究》
北大核心
2024年第6期80-85,95,共7页
针对插秧机作业时,因农田环境复杂及空间差异性,在未知外部干扰下车辆容易发生滑移,从而影响路径跟踪效果、跟踪收敛时间长等问题,提出了一种基于干扰观测器的插秧机路径跟踪滑模控制方法。首先,建立了包含滑移的扩展运动学模型,在此基...
针对插秧机作业时,因农田环境复杂及空间差异性,在未知外部干扰下车辆容易发生滑移,从而影响路径跟踪效果、跟踪收敛时间长等问题,提出了一种基于干扰观测器的插秧机路径跟踪滑模控制方法。首先,建立了包含滑移的扩展运动学模型,在此基础上引入横向和航向的复合干扰,设计非线性干扰观测器对干扰精准观测,降低滑模控制的抖振。为了避免奇异现象和提高收敛速度,提出采用快速非奇异终端滑模面和变指数幂次趋近律设计的控制器削弱干扰。在MatLab软件平台上建立了无干扰模型对比仿真,相比于快速幂次趋近律,选择的变指数幂次趋近律快速性更好,相比于快速终端滑模,设计的快速非奇异终端滑模动态性能更好。仿真结果表明:非线性干扰观测器能精确观测复合干扰;与无干扰观测器的滑模控制器相比,所设计的控制器能快速有效收敛、削弱干扰、降低抖振。在速度0.8 m/s的实际水田作业试验中,整体直线路径跟踪的横向平均绝对偏差为2.50 cm,均方根为2.90 cm,偏差总体数值较小,有效提高了控制系统稳定性和快速性,满足路径跟踪精度要求。
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关键词
插秧机
路径跟踪
干扰观测器
快速非奇异终端滑模
变指数幂次趋近律
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职称材料
题名
基于变指幂趋近律和高增益观测器的四旋翼模糊滑模控制
1
作者
杨舒博
毛剑琳
向凤红
徐峰
机构
昆明理工大学信息工程与自动化学院
红云红河集团红河卷烟厂
北京科技大学机械工程学院
出处
《应用力学学报》
北大核心
2025年第2期313-322,共10页
基金
云南省重点研发计划资助项目(No.202002AC080001)。
文摘
针对四旋翼飞行器在未知干扰下跟踪慢、精度低以及模型耦合性强的问题,提出了一种基于变指数幂次趋近律和高增益观测器的模糊滑模控制策略。首先,设计了一种自适应变指数幂次趋近律,通过趋近律中幂次趋近项和指数趋近项的相互作用,使系统得到较快的趋近时间降低稳态误差;其次,在位置子系统中,采用高增益观测器实现状态估计以抑制耦合;最后,将变论域思想引入自适应模糊控制,在切换控制项设计了一个带有伸缩因子的模糊逼近系数来补偿高增益观测器带来的影响。仿真结果表明,该控制策略能有效削弱抖振,具有较好的动态性能和控制精度;即使在复杂外部干扰的情况下,四旋翼飞行器依然能够迅速按要求进行轨迹跟踪。
关键词
四旋翼飞行器
滑模控制
变指数幂次趋近律
高增益观测器
自适应模糊控制
变
论域
Keywords
quadrotor
sliding mode control
variable exponential power reaching law
high gain observer
adaptive fuzzy control
variable universe
分类号
TP242.6 [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
基于干扰观测器的插秧机路径跟踪滑模控制
被引量：
1
2
作者
李晋阳
熊宏江
周脉乐
机构
江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室
出处
《农机化研究》
北大核心
2024年第6期80-85,95,共7页
基金
江苏省自然科学基金项目(BK20200897)
江苏省重点研发计划(现代农业)项目(BE2018324)。
文摘
针对插秧机作业时,因农田环境复杂及空间差异性,在未知外部干扰下车辆容易发生滑移,从而影响路径跟踪效果、跟踪收敛时间长等问题,提出了一种基于干扰观测器的插秧机路径跟踪滑模控制方法。首先,建立了包含滑移的扩展运动学模型,在此基础上引入横向和航向的复合干扰,设计非线性干扰观测器对干扰精准观测,降低滑模控制的抖振。为了避免奇异现象和提高收敛速度,提出采用快速非奇异终端滑模面和变指数幂次趋近律设计的控制器削弱干扰。在MatLab软件平台上建立了无干扰模型对比仿真,相比于快速幂次趋近律,选择的变指数幂次趋近律快速性更好,相比于快速终端滑模,设计的快速非奇异终端滑模动态性能更好。仿真结果表明:非线性干扰观测器能精确观测复合干扰;与无干扰观测器的滑模控制器相比,所设计的控制器能快速有效收敛、削弱干扰、降低抖振。在速度0.8 m/s的实际水田作业试验中,整体直线路径跟踪的横向平均绝对偏差为2.50 cm,均方根为2.90 cm,偏差总体数值较小,有效提高了控制系统稳定性和快速性,满足路径跟踪精度要求。
关键词
插秧机
路径跟踪
干扰观测器
快速非奇异终端滑模
变指数幂次趋近律
Keywords
rice transplanter
path tracking
disturbance observer
fast non-singular terminal sliding mode
variable exponential power convergence law
分类号
S223.91 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于变指幂趋近律和高增益观测器的四旋翼模糊滑模控制
杨舒博
毛剑琳
向凤红
徐峰
《应用力学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于干扰观测器的插秧机路径跟踪滑模控制
李晋阳
熊宏江
周脉乐
《农机化研究》
北大核心
2024
1
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职称材料
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