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基于增益自适应超螺旋滑模理论的无人机控制 被引量：7
1
作者 周齐贤 王寅 孙学安 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1453-1460,共8页
以无人机为研究对象,针对无人机系统非线性强和飞行过程中外界干扰产生的不确定性,设计一种基于增益自适应滑模控制的无人机姿态控制器.该方法无需观测器对不确定性进行估计就可以实现对给定无人机姿态的跟踪控制,同时滑模控制中的抖振... 以无人机为研究对象,针对无人机系统非线性强和飞行过程中外界干扰产生的不确定性,设计一种基于增益自适应滑模控制的无人机姿态控制器.该方法无需观测器对不确定性进行估计就可以实现对给定无人机姿态的跟踪控制,同时滑模控制中的抖振情况可以得到有效抑制.首先介绍无人机模型,给出其数学模型;其次,以误差为状态量,设计稳定收敛的滑模面,采用增益自适应超螺旋滑模算法设计能够有限时间收敛的无人机姿态控制器;再采用Lyapunov第二法证明闭环无人机系统的稳定性;最后对所提控制方法进行仿真验证.结果表明:该控制方法具有可靠的控制性能. 展开更多
关键词 无人机 有限时间收敛 增益自适应超螺旋滑模
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基于模糊变增益的直线磁力驱动系统超螺旋滑模控制
2
作者 孙凤 代雪飞 +5 位作者 赵川 王鑫 裴文哲 金俊杰 徐方超 周冉 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第4期1003-1012,共10页
针对直线磁力驱动系统的位置跟踪精度易受外部扰动等不确定因素影响以及滑模控制中的抖振问题,提出一种基于模糊变增益的超螺旋滑模控制策略.首先,介绍直线磁力驱动系统的工作原理,建立含扰动的直线磁力驱动系统数学模型;其次,使用超螺... 针对直线磁力驱动系统的位置跟踪精度易受外部扰动等不确定因素影响以及滑模控制中的抖振问题,提出一种基于模糊变增益的超螺旋滑模控制策略.首先,介绍直线磁力驱动系统的工作原理,建立含扰动的直线磁力驱动系统数学模型;其次,使用超螺旋滑模算法设计速度控制器,实现系统精确、快速的收敛,并通过Lyapunov函数证明系统稳定性,进一步地,使用模糊算法对超螺旋滑模增益进行自适应调节;最后,对所提复合控制方法进行实验验证.结果表明:基于模糊变增益的超螺旋滑模控制位置跟踪精度高,响应速度快;相对于超螺旋滑模控制,阶跃位置跟踪响应时间缩短28%,稳态误差从3μm减小到1μm,并且没有抖振现象;正弦位置跟踪相位差减小13%,位置跟踪精度提升14%;方波位置跟踪有更好的动态性能;施加扰动后,系统到达稳态时间减小13%,受到负载之后的延迟时间减小80%,抗扰性能大幅提升. 展开更多
关键词 直线磁力驱动系统 超螺旋滑模控制 模糊控制 自适应增益 高精度位置跟踪
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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
3
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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机械臂自适应超螺旋积分终端滑模控制
4
作者 张岳 刘振 +1 位作者 江保平 高存臣 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第9期1514-1521,共8页
针对n自由度不确定性刚性机械臂动力学系统,提出了一种新的自适应超螺旋积分终端滑模控制方法,以实现机械臂系统的轨迹跟踪控制。首先,给出了一种新型的积分终端滑模面设计,并基于所提出的改进变指数趋近律方案,设计了系统的自适应滑模... 针对n自由度不确定性刚性机械臂动力学系统,提出了一种新的自适应超螺旋积分终端滑模控制方法,以实现机械臂系统的轨迹跟踪控制。首先,给出了一种新型的积分终端滑模面设计,并基于所提出的改进变指数趋近律方案,设计了系统的自适应滑模变结构控制器,以有效地抑制系统的未知不确定性和外界扰动,并保证系统快速到达滑模面,降低系统的抖振。其次,通过构造合适的Lyapunov函数,对机械臂误差系统的收敛性进行了分析。最后,利用二自由度机械臂系统模型进行仿真实验,验证了所提出控制方法的有效性。 展开更多
关键词 机械臂 积分终端滑模 自适应律 超螺旋算法
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基于自适应超螺旋滑模的四旋翼飞行器控制系统设计
5
作者 张继伟 蹇开林 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第5期105-116,共12页
为了提升四旋翼飞行器在干扰环境中的飞行稳定性,充分考虑四旋翼飞行器欠驱动、强耦合以及非线性的复杂特性,设计了一种基于自适应超螺旋滑模控制(Adaptive super-twisting sliding mode control, ASTSMC)方法的四旋翼飞行器双闭环控制... 为了提升四旋翼飞行器在干扰环境中的飞行稳定性,充分考虑四旋翼飞行器欠驱动、强耦合以及非线性的复杂特性,设计了一种基于自适应超螺旋滑模控制(Adaptive super-twisting sliding mode control, ASTSMC)方法的四旋翼飞行器双闭环控制系统。首先,将飞行器的控制系统分为外环位置控制和内环姿态控制2个部分,内外环均采用超螺旋滑模控制方法,以减弱传统滑模控制中的抖振。针对飞行过程中可能遇到的未知干扰,引入干扰自适应律对控制输入进行补偿,确保在低控制增益下系统的稳定性,进一步减弱抖振。最后,使用Lyapunov稳定性理论对所设计的控制系统进行了稳定性证明,并通过Matlab仿真进行了验证。仿真结果表明,该控制系统不仅具有良好的鲁棒性、控制精度及轨迹跟踪性能,还能够有效抑制系统的抖振。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 内外环结构 超螺旋滑模控制 自适应控制
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基于超螺旋滑模观测的变质量无人艇航速自适应控制 被引量：1
6
作者 闫昭琨 杨冠宇 王鸿东 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期247-262,共16页
[目的]为实现对变质量无人艇在各类载荷投放任务下的精准控制,提出一种适用于质量与吃水均发生未知改变情况的变质量无人艇航速自适应控制方法。[方法]以吃水及其高阶项为自变量,对变质量无人艇操纵运动模型中,质量、吃水,以及各水动力... [目的]为实现对变质量无人艇在各类载荷投放任务下的精准控制,提出一种适用于质量与吃水均发生未知改变情况的变质量无人艇航速自适应控制方法。[方法]以吃水及其高阶项为自变量,对变质量无人艇操纵运动模型中,质量、吃水,以及各水动力导数项间的耦合影响关系进行解析表达。针对变质量无人艇各运动状态量与其吃水项的高相关性,设计超螺旋滑模观测器对变质量无人艇的未知吃水与质量进行观测估计,并通过李雅普诺夫理论证明观测器的有限时间稳定。基于解耦后的变质量无人艇操纵运动模型,设计航速自适应控制算法,结合超螺旋滑模观测器的观测值与控制误差对自适应控制律实时更新,根据李雅普诺夫方法验证控制系统的整体稳定性。最后,针对变质量无人艇载荷投放任务场景,开展若干工况下的仿真实验。[结果]结果表明,所设计的吃水观测算法可实现对变质量无人艇吃水与质量的精准观测。在载荷发生阶跃变化与连续变化等典型工况下,该变质量无人艇航速自适应控制算法均可实现对目标航速的稳定跟踪。[结论]研究表明,所提控制算法可适用于变质量无人艇的各类典型控制工况。 展开更多
关键词 无人艇 变质量 变质量体控制 超螺旋滑模观测器 自适应控制系统 航速控制 吃水观测
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基于超螺旋算法的星舰自适应滑模姿态控制器设计
7
作者 陈星宇 王靖瑶 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期253-262,共10页
[目的]为了使星舰适应复杂的再入环境,同时考虑到诸多不确定因素与大量扰动,需要对飞行器的控制算法进行研究,以实现星舰姿态控制的快速反应和精准稳定的控制.[方法]本文设计了一种自适应超螺旋控制策略,在扰动边界未知的情况下实现控... [目的]为了使星舰适应复杂的再入环境,同时考虑到诸多不确定因素与大量扰动,需要对飞行器的控制算法进行研究,以实现星舰姿态控制的快速反应和精准稳定的控制.[方法]本文设计了一种自适应超螺旋控制策略,在扰动边界未知的情况下实现控制器对扰动的自适应,避免对扰动边界的过估计.该控制策略不仅拥有滑模控制器的快速收敛特性,自适应部分还使控制策略更加灵活,在降低抖振的同时也能快速实现收敛,参数的自动调节也使控制设计更加简单.首先建立对星舰的物理模型与控制模型,为了细分控制过程,基于控制模型,将姿态模型分为内外环,分别设计滑模控制器,利用李雅普诺夫理论证明控制器的稳定性.然后分别设置星舰在再入过程中的各项参数与扰动,模拟星舰可能遇到的情况.[结果]利用MATLAB进行数值仿真,在多种控制情形和高扰动环境下进行验证,该控制器可以在复杂气动环境下稳定控制星舰姿态实现多控制情形的控制.[结论]本文设计控制器相较于普通控制器具有更优良的控制性能,可以在灵活调节控制效果的基础上满足星舰等类似可再入飞行器在复杂环境下的各种复杂控制需要. 展开更多
关键词 星舰 姿态控制 超螺旋滑模 自适应控制
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一种变增益自适应滑模观测器在锂电池SOC估算中的应用 被引量：1
8
作者 孙坚 高超 毕宇豪 《热力发电》 北大核心 2025年第3期51-58,共8页
锂离子电池动态模型具有典型的非线性和不确定性,其荷电状态(state of charge,SOC)的估算精度直接影响电池管理系统(battery management system,BMS)的监测与控制效果。为提高锂离子电池SOC的估算精度,提出一种基于变增益的自适应滑模... 锂离子电池动态模型具有典型的非线性和不确定性,其荷电状态(state of charge,SOC)的估算精度直接影响电池管理系统(battery management system,BMS)的监测与控制效果。为提高锂离子电池SOC的估算精度,提出一种基于变增益的自适应滑模观测器的锂离子电池SOC估算模型,该方法利用滑模观测器的鲁棒性,以二阶RC等效电路模型为基础,在传统滑模面上引入积分项,同时采用梯度下降规则增益自适应,减小观测器抖振同时提高SOC的预测精度与系统的鲁棒性,并通过李亚普洛夫稳定性理论证明了所提方法的稳定性;最后,在动态压力测设(dynamic stress test,DST)和联邦城市运行(federal urban driving schedule,FUDS)工况下对所提方法与滑模观测器(sliding mode observe,SMO)方法进行了对比验证,所提方法在估算上具有更小的抖动与较高的估算精度且具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 荷电状态 滑模观测器 增益自适应
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采用超螺旋滑模观测器的并网逆变器开路故障诊断
9
作者 韩素敏 高静利 +1 位作者 赵国帅 贾焦心 《电力系统及其自动化学报》 北大核心 2025年第3期120-128,共9页
针对并网逆变器开关管单管和双管开路故障,提出一种采用超螺旋滑模观测器的故障诊断方法。首先,引入超螺旋算法设计滑模观测器,通过将滑模控制中的高频切换信号转换为分数次幂和积分项的组合,并将其中的符号函数替换为双曲函数,用来抑... 针对并网逆变器开关管单管和双管开路故障,提出一种采用超螺旋滑模观测器的故障诊断方法。首先,引入超螺旋算法设计滑模观测器,通过将滑模控制中的高频切换信号转换为分数次幂和积分项的组合,并将其中的符号函数替换为双曲函数,用来抑制抖振现象和提高收敛速度,从而实现三相电流的快速精确估计;其次,提出正态差异电流法的故障检测方法,以实际电流和估计电流的概率密度函数差为依据,并结合自适应阈值进行故障检测,可有效避免并网波动造成的误检;最后,利用健康运行状态下三相电流的相位信息构造故障定位变量,与故障检测相结合实现开路故障快速有效地诊断。实验结果表明,面对多种波动情况,所提方法能够准确有效地诊断出21种故障类型,最小诊断时长仅为19%电流周期。 展开更多
关键词 并网逆变器 开路故障 超螺旋滑模观测器 概率密度函数 自适应阈值
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基于变增益偏差耦合和自适应反推滑模的多电机同步控制 被引量：1
10
作者 王磊 赵希梅 金鸿雁 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第6期1248-1256,共9页
针对多电机系统存在跟踪性能差、同步精度低的问题,本文提出一种基于变增益偏差耦合(VGDC)和自适应反推滑模(ABSM)的同步控制方法.首先,由于受参数变化、外部扰动和负载改变等不确定因素影响而导致单电机跟踪性能差的问题,设计ABSM控制... 针对多电机系统存在跟踪性能差、同步精度低的问题,本文提出一种基于变增益偏差耦合(VGDC)和自适应反推滑模(ABSM)的同步控制方法.首先,由于受参数变化、外部扰动和负载改变等不确定因素影响而导致单电机跟踪性能差的问题,设计ABSM控制算法,并构建李雅普诺夫函数验证该方法的稳定性和收敛性.然后,为了克服固定耦合增益不能随负载或扰动发生改变,从而降低多电机同步控制性能的缺点,利用模型参考辨识法(MRIM)获得电机的实时转动惯量,将其发送到速度补偿器获得可变耦合增益,以此改进偏差耦合控制结构提高多电机系统同步性能.最后,根据实验验证所提出方法可以改善控制系统的跟踪性能,且可以提高多电机同步控制精度,具有重要的实际应用价值. 展开更多
关键词 多电机同步控制 偏差耦合 变增益 速度补偿 自适应反推滑模控制
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Boost型PFC变换器的自适应超螺旋全局滑模控制 被引量：5
11
作者 王业琴 杨艳 +2 位作者 李正豪 张卫星 李磊 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期111-119,130,共10页
针对Boost型功率因数校正(PFC)变换器,提出一种自适应超螺旋全局滑模控制(ASTTSMC)方法。该方法可以保证PFC变换器在理想工作条件下具备良好的性能,并且在面对负载突变、电网电压波动和电感参数变化等系统不确定性情况下时仍然能够保持... 针对Boost型功率因数校正(PFC)变换器,提出一种自适应超螺旋全局滑模控制(ASTTSMC)方法。该方法可以保证PFC变换器在理想工作条件下具备良好的性能,并且在面对负载突变、电网电压波动和电感参数变化等系统不确定性情况下时仍然能够保持全局鲁棒性。在控制律的设计中,采用全局滑模控制作为基准模型,从而确保系统在整个响应过程都具有鲁棒性;同时,切换项采用自适应超螺旋算法,考虑系统不确定项,通过自适应超螺旋算法中的切换增益参数来改善系统潜在的“抖振”现象;此外,基于李雅普诺夫稳定定理证明了所设计控制系统的稳定性。实验结果表明,在理想工作条件下和系统存在不确定性的情况下,该方法都能够有效改善网测电流的质量和提高变换器的功率因数,验证了该方法的有效性和所设计控制器的鲁棒性。 展开更多
关键词 功率因数校正变换器 全局滑模 超螺旋算法 自适应控制 鲁棒控制
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基于超螺旋滑模自适应观测器的SynRM无传感器控制 被引量：1
12
作者 高志朋 边敦新 +2 位作者 李存贺 杜钦君 张国伟 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期184-194,共11页
针对同步磁阻电机模型参考自适应法的无传感器控制存在的转速估计精度低、动态性能差等问题,提出一种基于超螺旋滑模自适应观测器的无传感器控制方法。首先,通过有限元仿真构建同步磁阻电机电感非线性模型,根据电机不同运行工况实时更... 针对同步磁阻电机模型参考自适应法的无传感器控制存在的转速估计精度低、动态性能差等问题,提出一种基于超螺旋滑模自适应观测器的无传感器控制方法。首先,通过有限元仿真构建同步磁阻电机电感非线性模型,根据电机不同运行工况实时更新电感参数,提高观测器中模型准确性。在此基础上,使用超螺旋滑模算法代替PI自适应环节,并结合所选取的线性补偿矩阵构造超螺旋滑模自适应观测器来减小估计误差。最后,引入积分型全局快速终端滑模速度控制器提高系统的动态性能。仿真与实验结果表明,相比于基于模型参考自适应法的无传感器系统,所提策略在启动阶段转速响应速度快且超调量小,电机运行更加平稳,突变负载时转速波动小且转速误差收敛速度更快,在变速运行整个阶段也具有更高的转速和转子位置辨识精度,具有良好的动稳态性能,可以实现电机的高性能运行。 展开更多
关键词 同步磁阻电机 无传感器控制 超螺旋滑模 自适应观测器 模型参考自适应系统
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无人船自适应超螺旋轨迹跟踪滑模控制 被引量：1
13
作者 冯成涛 陈威 +2 位作者 陶睿楠 朱栋 储开斌 《电子测量技术》 北大核心 2024年第5期37-44,共8页
针对无人船受到风浪等不确定性干扰时易出现轨迹跟踪误差大、自适应增益范围小、滑模控制方法的抖振等问题,提出了一种新型自适应超螺旋滑模控制算法。根据无人船结构建立数学模型,引入轨迹参考点将数学模型转换为二阶系统微分方程;设... 针对无人船受到风浪等不确定性干扰时易出现轨迹跟踪误差大、自适应增益范围小、滑模控制方法的抖振等问题,提出了一种新型自适应超螺旋滑模控制算法。根据无人船结构建立数学模型,引入轨迹参考点将数学模型转换为二阶系统微分方程;设计自适应超螺旋滑模控制器;构造Lyapunov函数,推导满足系统闭环稳定性的自适应增益。在考虑风阻、浪阻的情况下,将本文方法分别与超螺旋滑模控制和传统自适应超螺旋滑模控制这两种方法进行仿真实验对比。结果显示,在仿真实验的30 s中,本文方法的轨迹跟踪平均绝对误差比超螺旋滑模控制和传统自适应超螺旋滑模控制分别减少了0.60 m和0.27 m,仿真结果表明本文方法能够有效提高系统控制性能,抑制抖振,减小轨迹跟踪误差。 展开更多
关键词 自适应增益 超螺旋滑模控制 无人船 轨迹跟踪
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具有自适应增益的电液位置伺服系统超螺旋滑模控制 被引量：2
14
作者 陈丽君 姚建勇 邓文翔 《机床与液压》 北大核心 2016年第11期69-74,共6页
电液位置伺服系统是复杂的非线性控制对象,存在各种建模不确定性,使得设计高性能的控制器以满足系统伺服精度要求更加困难。针对考虑各种建模不确定性的电液位置伺服系统,设计了一种具有自适应增益的超螺旋滑模控制方法。利用已知的系... 电液位置伺服系统是复杂的非线性控制对象,存在各种建模不确定性,使得设计高性能的控制器以满足系统伺服精度要求更加困难。针对考虑各种建模不确定性的电液位置伺服系统,设计了一种具有自适应增益的超螺旋滑模控制方法。利用已知的系统模型信息,在传统超螺旋滑模控制算法中引入基于模型的前馈控制律,提升系统伺服精度。采用自适应律实时更新控制器增益,无需先获知系统建模不确定性的确切界,避免了传统算法中由人为设定与该界相关的控制增益造成的保守性。基于Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统全局稳定,系统跟踪误差可在有限时间内渐近收敛到零附近任意小的范围内,且收敛的速度和稳态误差的界可通过参数进行调节。仿真结果表明,所提出的控制方法可有效地抑制建模不确定性对系统的不利影响,显著提高其跟踪精度,且所得到的控制输入是连续的,更利于实际应用。 展开更多
关键词 电液位置伺服系统 建模不确定性 自适应 超螺旋算法 滑模控制
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基于自适应扰动观测器的电磁直线驱动器改进滑模控制
15
作者 高仁璟 王赓 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第5期64-75,共12页
针对因参数摄动和外部扰动等因素直接作用导致电磁直线驱动器控制性能恶化的问题,提出一种自适应扰动观测器与改进的超螺旋全局快速终端滑模控制相结合的复合控制方法。为提高系统抗干扰能力,避免控制律使用高增益反馈,设计自适应滑模... 针对因参数摄动和外部扰动等因素直接作用导致电磁直线驱动器控制性能恶化的问题,提出一种自适应扰动观测器与改进的超螺旋全局快速终端滑模控制相结合的复合控制方法。为提高系统抗干扰能力,避免控制律使用高增益反馈,设计自适应滑模扰动观测器对系统扰动等不确定性因素进行观测与自适应前馈补偿。为保证系统的有限时间收敛性,基于改进的全局快速终端滑模面设计等效控制部分,并引入改进的快速超螺旋算法作为趋近阶段的切换控制律,以进一步提升收敛速度并削弱抖振的影响。利用Lyapunov定理证明闭环系统的稳定性,并通过仿真和试验验证控制方法的有效性。结果表明,所提出的控制方法具有增强系统鲁棒性、避免参数增益选择保守性的优势,能够实现对非线性时变扰动的自适应观测补偿,保证误差在有限时间内更快收敛的同时有效抑制抖振。 展开更多
关键词 电磁直线驱动器 自适应滑模扰动观测器 全局快速终端滑模 快速超螺旋算法 运动控制
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一种新型自适应滑模观测器锂电池SoC估计方法
16
作者 钱伟 李万 +2 位作者 郭向伟 王浩宇 赵大中 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第5期123-132,共10页
为了减小传统滑模观测器在锂电池荷电状态(SoC)估计中的抖动现象并提高估计精度,提出一种新型改进自适应滑模观测器(IASMO)。首先,基于双极化(DP)等效电路模型,通过引入非线性的终端滑模面,使目标函数能在有限时间内收敛至平衡点,同时... 为了减小传统滑模观测器在锂电池荷电状态(SoC)估计中的抖动现象并提高估计精度,提出一种新型改进自适应滑模观测器(IASMO)。首先,基于双极化(DP)等效电路模型,通过引入非线性的终端滑模面,使目标函数能在有限时间内收敛至平衡点,同时设计连续控制率减少估计结果的抖振现象。其次,为了克服建模不确定性,设计一种根据滑模面函数自适应调整的开关增益函数,进一步提高估计算法的估计精度和鲁棒性,并通过李雅普诺夫稳定性理论证明观测器的收敛性。最后,基于自主实验平台,获取不同工况下的电池运行数据,并搭建仿真模型进行验证。实验结果表明,所提改进自适应滑模观测器相比于传统滑模观测器及目前主流的其他类型改进滑模观测器均具有更好的估计精度及鲁棒性。 展开更多
关键词 SOC估计 滑模观测器 双极化模型 终端滑模面 自适应开关增益
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离散型变增益永磁同步电机超螺旋滑模观测器 被引量：16
17
作者 张懿 吴嘉欣 +2 位作者 韦汉培 张友泉 彭艳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第21期4962-4970,共9页
针对传统滑模观测器存在的固有抖振问题,提出一种离散变增益永磁同步电机超螺旋滑模观测器。首先,该观测器增益随电机转速及系统内部状态动态调整,实现了宽范围变转速工况下的滑模抖振抑制。其次,设计一阶低通滤波器提高滑模控制系统暂... 针对传统滑模观测器存在的固有抖振问题,提出一种离散变增益永磁同步电机超螺旋滑模观测器。首先,该观测器增益随电机转速及系统内部状态动态调整,实现了宽范围变转速工况下的滑模抖振抑制。其次,设计一阶低通滤波器提高滑模控制系统暂态过程中的鲁棒性,基于反证法验证滑模轨迹在有限时间内的收敛性。最后,提出一种新型矢量控制策略对系统电流环d、q轴进行充分解耦,基于混合定向策略从观测器输出提取α、β轴有效反电动势分量,结合反电动势变换矩阵进行电流环内的前馈补偿。实验结果验证了该文所提出控制策略的有效性和实用性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 超螺旋滑模观测器 离散变增益 抖振抑制 矢量控制
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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
18
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。 展开更多
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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双三相永磁同步电机改进型自适应增益SMO无传感器研究 被引量：1
19
作者 白温毓 蔡君阳 +3 位作者 匡云 徐执仲 马志敏 华夏 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第1期47-54,共8页
针对双三相永磁同步电机(dual three-phase permanent magnet synchronous motor,DTP-PMSM)在使用传统滑模观测器(sliding mode observer,SMO)和低通滤波器(low pass filter,LPF)时存在高频抖振和信号失真的问题,考虑DTP-PMSM的2套绕组... 针对双三相永磁同步电机(dual three-phase permanent magnet synchronous motor,DTP-PMSM)在使用传统滑模观测器(sliding mode observer,SMO)和低通滤波器(low pass filter,LPF)时存在高频抖振和信号失真的问题,考虑DTP-PMSM的2套绕组之间电感耦合的特性,提出一种改进型自适应增益SMO的无位置传感器控制算法。基于DTP-PMSM的矢量空间解耦数学模型,使滑模增益根据电流相关变量自适应调整,在状态变量远离滑模面时增大滑模增益以加快SMO的收敛时间,在靠近滑模面时减小滑模增益以减轻高频抖振。仿真结果显示:该无位置传感器控制算法能够提高电机转子转速的观测精度和收敛速度,在参考转速为100 r/min时将稳态转速估计误差从±2 r/min降至±0.5 r/min,200 r/min时从±6 r/min降至±0.5 r/min,观测器收敛时间从0.04 s减少至0.02 s。本研究可为DTP-PMSM的无位置传感器控制技术提供新思路,解决2套绕组之间电感耦合问题导致的SMO观测高频抖振问题,具有理论意义和应用价值。 展开更多
关键词 DTP-PMSM 滑模观测器 自适应增益 收敛速度 电感耦合
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基于自适应超螺旋滑模弹道跟踪控制方法 被引量：2
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作者 齐照辉 张今 +3 位作者 王远卓 王嘉 徐梦荣 张程 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1109-1115,共7页
针对导弹组网编队飞行过程中弹道跟踪控制问题,求解两点边值问题得到最优标称轨迹,结合滑模控制器抗干扰特性,提出了基于自适应超螺旋滑模弹道跟踪控制器设计方法。在末制导模型的基础上通过非线性规划的思想求解两点边值问题进而得到... 针对导弹组网编队飞行过程中弹道跟踪控制问题,求解两点边值问题得到最优标称轨迹,结合滑模控制器抗干扰特性,提出了基于自适应超螺旋滑模弹道跟踪控制器设计方法。在末制导模型的基础上通过非线性规划的思想求解两点边值问题进而得到最优标称轨迹;结合自适应超螺旋滑模算法设计了基于状态偏差的跟踪控制器;引入LQR弹道跟踪控制法作为对比方法,通过仿真验证了在存在初始状态误差下滑模弹道跟踪方法的有效性和可行性,并通过蒙特卡罗仿真验证了该方法在不同初始状态偏差下仍具有良好的轨迹跟踪控制效果。 展开更多
关键词 轨迹跟踪 自适应超螺旋滑模控制 蒙特卡罗
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