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基于动态观测器的一类凸多面体不确定系统的鲁棒H_(∞)控制
1
作者 周燕茹 吴运锴 +1 位作者 王康迪 黄德钦 《兰州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期668-676,686,共10页
针对一类含部分不可测状态与外部扰动的不确定系统,在动态观测器框架下探讨其鲁棒H_(∞)控制问题.系统的不确定性被表征为凸多面体形式,依据此类系统的结构特性,设计了相应的降维动态观测器.通过综合应用Lyapunov稳定性理论与变量替换法... 针对一类含部分不可测状态与外部扰动的不确定系统,在动态观测器框架下探讨其鲁棒H_(∞)控制问题.系统的不确定性被表征为凸多面体形式,依据此类系统的结构特性,设计了相应的降维动态观测器.通过综合应用Lyapunov稳定性理论与变量替换法,推导出该鲁棒H∞控制的线性矩阵不等式的可解性条件.在挠性卫星姿态控制系统中进行仿真研究,验证了该结论的可靠性和实用性. 展开更多
关键词 动态观测器 凸多面体不确定性 鲁棒h_(∞)控制 外部干扰
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基于改进PID和扩张状态观测器的温度控制算法 被引量：1
2
作者 吴敏 刘莎 +1 位作者 翟力欣 田光兆 《现代电子技术》 北大核心 2025年第7期112-118,共7页
针对传统温度控制系统控温时间长、误差大的问题,提出一种基于改进PID和扩张状态观测器的温度控制算法。首先,建立了结合BP神经网络的PID参数自调整温度控制模型,并对BP神经网络的输入层进行改进,将更多的先验信息加入输入向量,用于训... 针对传统温度控制系统控温时间长、误差大的问题,提出一种基于改进PID和扩张状态观测器的温度控制算法。首先,建立了结合BP神经网络的PID参数自调整温度控制模型,并对BP神经网络的输入层进行改进,将更多的先验信息加入输入向量,用于训练BP神经网络,以减少系统的不确定性;其次,通过增加状态观测器来估计系统扰动,针对控制系统的扰动进行补偿,并在仿真实验中验证方法的有效性;最后,根据仿真实验结果显示,与参考文献中提及的算法相比,系统的上升时间减少了19.7%,超调量减少了81.7%,调节时间减少了41.7%,静态误差减少了73.0%。 展开更多
关键词 BP神经网络 PID控制 扩张状态观测器 温度控制 参数自调整 系统扰动
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基于双扰动观测器的开关磁阻电动机模型预测控制实验平台研究 被引量：1
3
作者 昝小舒 朱震宇 +3 位作者 于书韵 徐瑞东 冷旭东 王怀庆 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第7期26-32,共7页
为了提高开关磁阻电动机驱动系统的控制精度,提出一种基于双扰动观测器的模型预测控制(MPC)策略。将单扰动观测器引入模型预测控制策略,实现系统低频扰动的补偿;同时,引入通信扰动观测器以实现对时延扰动补偿。基于此策略,设计出一种基... 为了提高开关磁阻电动机驱动系统的控制精度,提出一种基于双扰动观测器的模型预测控制(MPC)策略。将单扰动观测器引入模型预测控制策略,实现系统低频扰动的补偿;同时,引入通信扰动观测器以实现对时延扰动补偿。基于此策略,设计出一种基于双扰动观测器的开关磁阻实验平台,并对其进行仿真和实验验证。实验结果表明,该样机具有更好的鲁棒性和动态性能。此外,该平台有助于学生理解电力电子设备的特性及其应用,锻炼学生的实践操作能力,从而提升相关课程的教学质量。 展开更多
关键词 开关磁阻电动机 模型预测控制 双扰动观测器 实践操作
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基于超螺旋扩张状态观测器的耦合单电感双输出Buck变换器串级滑模解耦控制 被引量：1
4
作者 皇金锋 章乾 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第5期592-604,共13页
针对耦合单电感双输出(CI-SIDO)降压式(Buck)变换器输出支路间的耦合效应导致交叉影响进而影响系统动态性能的问题,提出基于超螺旋扩张状态观测器(ST-ESO)的串级滑模解耦控制策略.首先,建立CI-SIDO Buck变换器的状态空间平均模型,再通... 针对耦合单电感双输出(CI-SIDO)降压式(Buck)变换器输出支路间的耦合效应导致交叉影响进而影响系统动态性能的问题,提出基于超螺旋扩张状态观测器(ST-ESO)的串级滑模解耦控制策略.首先,建立CI-SIDO Buck变换器的状态空间平均模型,再通过具有快速收敛性质的ST-ESO观测估计变换器内外环中的耦合项、内部扰动和未建模部分,并将其视为内外环中的总扰动.其次,结合超螺旋滑模控制器对内外环中总扰动进行补偿,实现系统的解耦,保证系统的鲁棒性和输出电压的稳定.然后,根据Lyapunov理论对ST-ESO和超螺旋滑模控制器进行稳定性分析,理论验证了控制策略的可行性.最后,利用实验平台对所提控制策略进行验证.结果表明所提控制策略实现了系统解耦,抑制了交叉影响并提高了系统的动态性能. 展开更多
关键词 耦合单电感双输出 BUCK变换器 超螺旋扩张状态观测器 超螺旋滑模控制器 解耦控制
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永磁同步电机改进超螺旋滑模观测器矢量控制 被引量：1
5
作者 丁承君 王宇坤 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第16期6774-6780,共7页
针对传统超螺旋滑模观测器精确性差、收敛速率慢以及抖振较高的问题,提出一种基于改进超螺旋算法的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)转速观测技术。首先,采用一种分段指数型函数替代开关函数以消除因低通滤波器... 针对传统超螺旋滑模观测器精确性差、收敛速率慢以及抖振较高的问题,提出一种基于改进超螺旋算法的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)转速观测技术。首先,采用一种分段指数型函数替代开关函数以消除因低通滤波器所产生的相位延迟问题,并设计自适应滑模增益以实现对不同速度情况下的稳定跟踪。然后,针对传统正交锁相环在电机转向改变时失效的问题,提出一种改进正交锁相环,使其输出与旋转方向无关,从而实现对正反转的正确跟踪。最后,由于所提改进正交锁相环具有错误收敛点,且该错误会导致转子估计位置与实际位置存在180°相位差,设计一种调整函数以解决该问题。仿真结果表明:相较于传统滑模观测器,所提出的改进方法响应速度更快,动态性能更好。 展开更多
关键词 永磁同步电机(PMSM) 滑模观测器 正交锁相环 矢量控制
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基于广义比例积分观测器的高压共轨系统新型滑模控制方法
6
作者 张付军 张宸瀚 +2 位作者 胡博睿 赵锐娜 崔涛 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第8期866-876,共11页
轨压跟踪控制一直以来都是高压共轨系统控制方法设计的难点,而传统滑模控制由于其本质是不连续开关控制,系统在平衡点会发生抖振,同时传统轨压控制方法没有考虑和处理由于喷油器喷油引起的时变扰动.为了解决系统抖振问题,在基于流体动... 轨压跟踪控制一直以来都是高压共轨系统控制方法设计的难点,而传统滑模控制由于其本质是不连续开关控制,系统在平衡点会发生抖振,同时传统轨压控制方法没有考虑和处理由于喷油器喷油引起的时变扰动.为了解决系统抖振问题,在基于流体动力学原理建立的高压共轨系统非线性数学模型的基础上,提出了新型的变指数滑模控制方法;为处理喷油器喷油对系统的干扰,设计了广义比例积分观测器(GPIO)用于估计喷油扰动,并提出了基于广义比例积分观测器的变指数滑模控制方法.在Matlab/Simulink和AMESim中进行联合仿真试验,结果表明:引入变指数滑模控制方法后趋近速率提高约18.2%,抖振减小约40.8%,同时在增加GPIO后,趋近速率进一步提高约22.2%,抖振减小约39.2%. 展开更多
关键词 高压共轨 滑模控制 广义比例积分观测器(GPIO) 轨压控制 AMESIM
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基于干扰观测器的自适应反演滑模主动升沉补偿控制策略
7
作者 徐建安 刘浩博 +2 位作者 刘华东 张伟久 展勇 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期558-566,共9页
针对主动升沉补偿二次控制液压系统受到外部干扰和模型内部参数摄动等不确定性因素影响的问题,本文提出一种基于干扰观测器的自适应反演滑模控制策略。干扰观测器根据系统输入和二次元件输出去观测外部干扰和模型内部参数摄动,自适应反... 针对主动升沉补偿二次控制液压系统受到外部干扰和模型内部参数摄动等不确定性因素影响的问题,本文提出一种基于干扰观测器的自适应反演滑模控制策略。干扰观测器根据系统输入和二次元件输出去观测外部干扰和模型内部参数摄动,自适应反演滑模保证系统的位移补偿精度并估计干扰观测器的观测误差以及不可观测的干扰值,二者输出整合得到控制率,并采用李雅普诺夫函数证明控制系统的稳定性。仿真结果表明:本文设计的控制策略可以实时估计并补偿外部干扰与参数摄动,观测器误差仅为1.74%,有效提高补偿系统面对不确定因素的鲁棒性;自适应反演滑模控制结合干扰观测器的输出误差补偿机制,进一步提升了位移补偿精度,能够在恶劣环境下使补偿效率提升并稳定至96%以上。 展开更多
关键词 主动升沉补偿 干扰观测器 滑模控制 自适应控制 二次控制 电液伺服 位移补偿 仿真分析
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基于分布式观测器的高速列车固定时间跟踪控制
8
作者 赵凯辉 罗美芸 +2 位作者 黄宜山 张昌凡 黄浪尘 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第7期180-191,共12页
考虑高速列车运行时存在不确定因素及外界干扰等问题,为快速、准确、稳定地跟踪给定目标速度,提出一种基于分布式观测器的固定时间非奇异终端滑模控制策略。首先,根据列车实际运行过程中的受力情况,建立符合其运行规律的多智能体模型。... 考虑高速列车运行时存在不确定因素及外界干扰等问题,为快速、准确、稳定地跟踪给定目标速度,提出一种基于分布式观测器的固定时间非奇异终端滑模控制策略。首先,根据列车实际运行过程中的受力情况,建立符合其运行规律的多智能体模型。其次,选取终端滑模面,并结合双幂次趋近律,设计领航者车厢的固定时间终端滑模控制器。由于高速列车中部分跟随者车厢与领航者车厢之间不能直接通信,无法获得领航者车厢的位置和速度,因此设计固定时间分布式状态观测器观测领航者车厢的状态信息;同时采用非奇异终端滑模面设计跟随者车厢的固定时间非奇异终端滑模控制器,通过Lyapunov稳定性理论分别证明了所设计的观测器和控制器能在固定时间内稳定。最终,以CRH型列车参数进行仿真,通过与滑模一致性方法进行比较,验证了所提算法能使跟随者车厢快速、精准跟踪目标速度曲线,速度误差在-2×10-6~2×10-6 m/s内,对外部干扰具有强鲁棒性。 展开更多
关键词 高速列车 多智能体系统 固定时间分布式观测器 固定时间跟踪控制
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基于观测器的微创机器人从操作臂零力控制方法
9
作者 桑宏强 路炜 +1 位作者 刘芬 黄芳 《控制工程》 北大核心 2025年第6期1065-1073,共9页
针对现有的微创外科手术机器人因从操作臂关节内部阻力和其自身重力而导致医生术前调整困难,且存在一定安全隐患的问题,提出了一种基于柔性关节动力学模型和龙伯格状态观测器的零力控制方法。首先,建立了包括摩擦和关节柔性在内的从操... 针对现有的微创外科手术机器人因从操作臂关节内部阻力和其自身重力而导致医生术前调整困难,且存在一定安全隐患的问题,提出了一种基于柔性关节动力学模型和龙伯格状态观测器的零力控制方法。首先,建立了包括摩擦和关节柔性在内的从操作臂动力学模型,通过最小二乘法辨识了动力学模型参数。其次,为快速准确获得关节速度和加速度,建立了柔性关节等效状态空间模型,并设计了龙伯格观测器。最后,进行了相应的仿真和零力控制助力调整实验,结果表明,所提出的零力控制方法有效,能够补偿调整过程中的大部分阻力,提高了术前调整效率,并保障了术前操作安全。 展开更多
关键词 微创手术机器人 龙伯格观测器 柔性关节 零力控制
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基于改进指数趋近律的滑模观测器PMSM自抗扰控制
10
作者 李彬彬 赵阳 +1 位作者 高傲 薛世杰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第8期107-111,共5页
针对传统滑模观测器存在抖振、估计转子信息精度较差和永磁同步电机运行过程中存在的负载转矩突变对电机调速性能影响较大等问题,提出一种改进趋近律的滑模观测器和改进自抗扰控制相结合的控制方法。改进趋近律将系统的状态变量与Sigmoi... 针对传统滑模观测器存在抖振、估计转子信息精度较差和永磁同步电机运行过程中存在的负载转矩突变对电机调速性能影响较大等问题,提出一种改进趋近律的滑模观测器和改进自抗扰控制相结合的控制方法。改进趋近律将系统的状态变量与Sigmoid函数相结合作为等速项,指数项中引入对数项的分数多项式,减少抖振的同时能有效地抑制控制系统的抖振。通过利用Lyapunov定理对系统的稳定性进行分析,验证了系统的稳定性。针对传统自抗扰中fal函数在分段点不可导的产生剧烈抖振和自抗扰控制中参数导致调参困难的问题,提出一种新型的fal函数,并对传统自抗扰进行简化处理。仿真实验结果表明,改进后的观测精度较改进前提升了1000倍,超调量减少了99%,并且具有更强的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无传感器 滑模观测器 自抗扰控制
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基于有限时间观测器的PFC变换器自适应超螺旋滑模控制
11
作者 马辉 李昊轩 +3 位作者 范李平 向昆 卢云 席磊 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第9期116-126,共11页
针对单相三电平功率因数校正电路在传统控制方法下动态响应慢、抗扰能力不足的问题,提出一种基于有限时间扰动观测器的自适应超螺旋滑模控制策略。该策略通过引入等效自适应增益改进超螺旋算法,并将其应用于电压调节和功率跟踪回路,有... 针对单相三电平功率因数校正电路在传统控制方法下动态响应慢、抗扰能力不足的问题,提出一种基于有限时间扰动观测器的自适应超螺旋滑模控制策略。该策略通过引入等效自适应增益改进超螺旋算法,并将其应用于电压调节和功率跟踪回路,有效增强动态响应并抑制抖振;同时设计线性超螺旋观测器实时补偿系统扰动,降低增益需求,提升收敛速度与抗扰性能。基于单相双向管级联背靠背三电平变换器的实验表明:相较传统PI控制,该策略在载突变时响应时间缩短44.5%和56.4%,电压波动幅度减小48.1%和80.5%;在参考电压阶跃下,电压上升恢复时间缩短88.1%,且无显著超调,下降恢复时间缩短34.4%,跌落幅度减少58.9%;在输入电压波动时,暂态时间缩短37.6%,电压下降幅度减小61.7%。实验结果表明该方法能够显著提升系统响应速度与抗扰能力,为高可靠性功率因数校正提供了有效控制方案。 展开更多
关键词 功率因数校正电路 滑模控制 扰动观测器 抖振抑制 自适应增益
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基于输出反馈观测器的主动悬架鲁棒模型预测抗扰控制
12
作者 朱冰 李海乔 +4 位作者 赵健 陈志成 侯杰 王仕伟 丁树伟 《汽车工程》 北大核心 2025年第10期1973-1984,1993,共13页
为克服主动悬架系统(active suspension system,ASS)执行器时滞与外界随机输入等非线性扰动问题,减少其对高成本传感器的依赖,提出一种基于输出反馈观测器的鲁棒模型预测抗扰控制(observer-based robust model predictive anti-disturba... 为克服主动悬架系统(active suspension system,ASS)执行器时滞与外界随机输入等非线性扰动问题,减少其对高成本传感器的依赖,提出一种基于输出反馈观测器的鲁棒模型预测抗扰控制(observer-based robust model predictive anti-disturbance control,OB-RMPAC)策略。首先,建立考虑执行器时滞扰动的半车主动悬架系统动力学模型;其次,通过二次有界性条件构建可在外界随机输入扰动下精确估计ASS状态的输出反馈观测器;再次,综合应用不变集理论、线性矩阵不等式与凸优化技术,设计满足ASS多约束的鲁棒模型预测抗扰控制策略;最后,分析并证明闭环控制系统的递推可行性与鲁棒稳定性。测试结果表明,OB-RMPAC可在精确估计系统状态的基础上显著改善装配ASS车辆的动态性能。 展开更多
关键词 主动悬架 鲁棒模型预测抗扰控制 输出反馈观测器 非线性扰动
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基于负载观测器的PMSM预测电流控制
13
作者 于树友 盛恩聪 +1 位作者 徐明生 孙晓东 《控制工程》 北大核心 2025年第1期1-11,共11页
针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)预测电流控制系统在线优化计算负担大和抗负载扰动性能不足的问题,提出了一种基于负载转矩观测器的PMSM预测电流控制策略。首先,基于离散空间矢量调制构建虚拟电压矢量,并利... 针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)预测电流控制系统在线优化计算负担大和抗负载扰动性能不足的问题,提出了一种基于负载转矩观测器的PMSM预测电流控制策略。首先,基于离散空间矢量调制构建虚拟电压矢量,并利用无差拍的思想对备选电压矢量控制集进行优化,降低电压矢量寻优的计算负担。然后,为了提高系统的抗负载扰动能力,设计降阶观测器对负载转矩进行实时观测,并将负载转矩观测值按比例前馈至电流环,补偿由负载转矩变化引起的电流波动。仿真结果表明,所提电压矢量寻优策略在保证控制效果的同时有效降低了计算负担,降阶观测器的引入明显提高了系统的抗负载扰动能力。 展开更多
关键词 永磁同步电机 预测电流控制 离散空间矢量调制 负载扰动 降阶观测器
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改进扩张状态观测器的无人机自抗扰控制器
14
作者 包家汉 胡政 +2 位作者 黄建中 徐张宝 贾晨露 《电光与控制》 北大核心 2025年第11期1-6,25,共7页
高空四旋翼无人机(UAV)悬停作业时存在气流等叠加外力,干扰其飞行稳定性。基于传统fal函数的扩张状态观测器(ESO)存在估计精度不足和初始微分峰值等问题,制约了无人机自抗扰控制(ADRC)的性能。为此,提出一种光滑且处处可导,并具有饱和... 高空四旋翼无人机(UAV)悬停作业时存在气流等叠加外力,干扰其飞行稳定性。基于传统fal函数的扩张状态观测器(ESO)存在估计精度不足和初始微分峰值等问题,制约了无人机自抗扰控制(ADRC)的性能。为此,提出一种光滑且处处可导,并具有饱和特性的非线性函数Tfal替代fal函数,改善ESO对状态量及扰动的估计精度和稳定性。采用Lyapunov函数证明了ESO误差系统渐近稳定。仿真实验证明,改进的ESO可以抑制观测初期的峰值振荡,提高估计精度及ADRC的抗扰性能。无人机姿态控制实机试验验证了该ADRC控制器可以快速克服随机扰动的影响,保持稳态精度,为高空清洗智能无人机的研发提供了控制基础。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 自抗扰控制 扩张状态观测器 LYAPUNOV函数 Tfal函数
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基于低-高增益反馈控制和扩张状态观测器的双体船垂向稳定研究
15
作者 张军 申琦清 +1 位作者 任俊杰 刘志林 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期300-308,共9页
[目的]在恶劣海况下,双体船的垂荡和纵摇运动幅度过大,变化剧烈,严重影响适航性。为此提出低-高增益反馈控制和高阶扩张状态观测器(HOESO)补偿相结合的垂向稳定控制策略。[方法]首先,对耦合的双体船垂向运动模型进行近似解耦,将垂荡和... [目的]在恶劣海况下,双体船的垂荡和纵摇运动幅度过大,变化剧烈,严重影响适航性。为此提出低-高增益反馈控制和高阶扩张状态观测器(HOESO)补偿相结合的垂向稳定控制策略。[方法]首先,对耦合的双体船垂向运动模型进行近似解耦,将垂荡和纵摇运动的耦合、波浪扰动等视为集总扰动,将其扩张为3个虚拟状态量,设计HOESO提高扰动估计精度,并将估计值用于前馈补偿。其次,提出低-高增益反馈控制实现垂向运动的闭环稳定,减少低增益反馈控制的保守性,并保证T形翼和压浪板附体输入满足约束。最后,利用Matlab搭建的双体船垂向稳定控制系统进行仿真。[结果]仿真结果表明,所提控制策略能够有效抑制垂荡和纵摇运动幅度,提高垂向运动的稳定性。垂荡位移减小了49.47%,纵摇角减小了53.83%。[结论]该研究成果可为多体船的稳定控制提供参考,且具有一定的实际工程应用意义。 展开更多
关键词 船舶 运动控制 反馈控制 双体船 垂向稳定控制 扩张状态观测器
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采用扩展状态观测器的PMLM预设时间滑模控制
16
作者 殷春武 赵紫兰 易佩 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第5期156-162,共7页
对存在控制饱和、参数摄动和外部干扰的永磁直线电动机(PMLM)位置跟踪误差收敛时间上界不可控的问题,设计了一种预设时间收敛滑模自适应控制器,使电机位置跟踪误差在预设时间内收敛,且电机转速一致有界。首先,构造了一种预设时间收敛的... 对存在控制饱和、参数摄动和外部干扰的永磁直线电动机(PMLM)位置跟踪误差收敛时间上界不可控的问题,设计了一种预设时间收敛滑模自适应控制器,使电机位置跟踪误差在预设时间内收敛,且电机转速一致有界。首先,构造了一种预设时间收敛的滑模面;其次,采用双曲正切函数近似控制饱和约束,将双曲正切函数转换成关于无约束控制输入变量的线性函数,并采用二阶扩展状态观测器估计系统不确定部分,设计了一种滑模自适应控制器,Lyapunov稳定判据证明了闭环系统的预设时间稳定性。通过对含复合干扰的永磁直流电机位置阶跃跟踪数值仿真,验证了算法的有效性。仿真结果表明,电机位置跟踪误差在预设时间收敛内收敛,且位置跟踪精度高,对参数摄动和外部干扰具有强鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁直线电机 滑模控制 预设时间控制 扩展状态观测器 控制饱和
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机械臂模糊降阶观测器反步法的非奇异性快速终端滑模控制
17
作者 杨晓辉 汤丑焱 +2 位作者 邓福伟 胡誉尹 黄超 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第6期986-993,共8页
针对机械臂所构建的动力模型具有不确定性,为了逐步提高轨迹跟踪的精度和速度,提出了一种模糊降阶观测器反步法的非奇异性快速终端滑模控制器。该控制器采取了一种新型积分快速终端滑模面,利用反步法将复杂的非线性系统分解成不超过系... 针对机械臂所构建的动力模型具有不确定性,为了逐步提高轨迹跟踪的精度和速度,提出了一种模糊降阶观测器反步法的非奇异性快速终端滑模控制器。该控制器采取了一种新型积分快速终端滑模面,利用反步法将复杂的非线性系统分解成不超过系统阶数的子系统,并且结合了模糊系统设计了模糊降阶观测器用来对系统的干扰进行估计和补偿,对于扰动观测值的力矩进行补偿,从而保证系统拥有快速有限时间收敛和非奇异性优越性能。为了保证系统的稳定性,采取Lyapunov方法证明了系统的稳定性,根据不同的方法对比展现出了期望轨迹的快速精准的跟踪。 展开更多
关键词 机械臂 滑模控制 观测器 期望轨迹 滑模面
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基于改进超螺旋与扩张观测器的多PMSM同步控制
18
作者 李小松 杜鹏 +2 位作者 吴浪 陈睿 陈磊磊 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第5期150-155,共6页
为了解决多PMSM同步控制系统的动态响应速度慢和同步控制精度低等问题,提出了基于改进快速超螺旋滑模和扩张观测器的多PMSM同步控制。首先,设计了基于改进快速超螺旋滑模的速度控制器,优化系统的动态调节性能,提升系统的响应速度;其次,... 为了解决多PMSM同步控制系统的动态响应速度慢和同步控制精度低等问题,提出了基于改进快速超螺旋滑模和扩张观测器的多PMSM同步控制。首先,设计了基于改进快速超螺旋滑模的速度控制器,优化系统的动态调节性能,提升系统的响应速度;其次,引入超螺旋扩张观测器对电机负载扰动进行监测,并将获取的反馈信息传递至滑模控制器,实现更精准的控制调节;同时,改进了偏差耦合控制结构,减少了负载扰动下的转速波动和系统同步误差。结果显示,相较于传统PI控制方法,所提出的改进方法显著提高系统约68%的跟踪性能和约75.3%的同步性能,为实现多电机的精密协同控制提供了新颖有效的途径。 展开更多
关键词 多电机同步控制 超螺旋算法 滑模控制 扩张观测器 偏差耦合控制
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基于事件驱动的状态观测器鲁棒控制
19
作者 董子健 林宇珩 《河北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期541-550,共10页
针对可能存在状态时滞且状态不可观的未知系统,本文研究了基于事件驱动观测器的鲁棒控制问题.与控制器被周期性更新的正常采样控制系统不同,在事件驱动系统中,只有在事件发生时才会更新控制器,并且事件的发生通常由一些误差信号是否满... 针对可能存在状态时滞且状态不可观的未知系统,本文研究了基于事件驱动观测器的鲁棒控制问题.与控制器被周期性更新的正常采样控制系统不同,在事件驱动系统中,只有在事件发生时才会更新控制器,并且事件的发生通常由一些误差信号是否满足某种设定好的条件来判断.对于带有参数摄动的未知系统,提出了控制器增益矩阵与观测器增益矩阵的求解方法.结果表明,在事件驱动下,针对参数摄动系统提出的控制方法依旧能够镇定系统.最终,通过一个仿真案例验证了本文方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 事件驱动控制 不确定系统 鲁棒控制 状态观测器 输出反馈
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基于超螺旋观测器的永磁同步电机预测控制
20
作者 黄向慧 李彦龙 杨方 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第5期34-38,43,共6页
永磁同步电机(PMSM)模型预测控制存在权重因子选择困难,并且在一个控制周期内电压矢量幅值和方向受限,磁链脉动大的问题,本文提出了一种基于超螺旋磁链观测器的PMSM三矢量模型预测控制方法。首先,引入模型预测磁链控制解决了权重因子选... 永磁同步电机(PMSM)模型预测控制存在权重因子选择困难,并且在一个控制周期内电压矢量幅值和方向受限,磁链脉动大的问题,本文提出了一种基于超螺旋磁链观测器的PMSM三矢量模型预测控制方法。首先,引入模型预测磁链控制解决了权重因子选择困难的问题,但是带来了预测磁链误差较大的问题;其次,通过6次在线遍历寻优得到最优矢量和磁链误差;然后,通过选取第二电压矢量来减少磁链误差,并选取零电压矢量来调节幅值的大小;最后,利用磁链无差拍控制原理确定各个电压矢量的作用时间。仿真结果表明,与传统的模型预测磁链控制相比,保持良好的动态响应性能的同时,减少了转矩和磁链脉动。 展开更多
关键词 永磁同步电机 模型预测控制 超螺旋观测器 无差拍控制
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