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基于增益调度PID的四旋翼无人机主动容错控制
被引量:
4
1
作者
蒋银行
刘剑慰
+1 位作者
杨蒲
谢晓龙
《山东科技大学学报(自然科学版)》
CAS
2017年第4期31-37,共7页
针对悬停状态下四旋翼无人机的执行机构故障,提出基于插值增益调度PID的主动容错控制方法,并在四旋翼无人工具实验平台上验证。首先根据不同故障率建立了故障模型集,并通过多模型故障诊断算法估计出故障的大小和时间。然后根据所估计出...
针对悬停状态下四旋翼无人机的执行机构故障,提出基于插值增益调度PID的主动容错控制方法,并在四旋翼无人工具实验平台上验证。首先根据不同故障率建立了故障模型集,并通过多模型故障诊断算法估计出故障的大小和时间。然后根据所估计出的故障大小,将控制律切换到相应故障情况下的控制律,实现对不同执行机构故障率的容错。最后在无人飞行工具实验平台上验证,飞行试验结果表明,与单纯的PID控制器相比,以插值增益调度PID为实现形式的主动容错控制方法可以使飞行器的容错性能有效提升。
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关键词
四旋翼无人机
故障诊断
容错控制
插值
增益调度pid
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职称材料
采用SGCMG的两轮单辙平台自平衡控制技术
2
作者
但远宏
彭润山
+3 位作者
王敬一
钟海洋
和超
陈浩
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
北大核心
2024年第7期110-117,共8页
针对以自行车、摩托车为代表的两轮单辙平台的自然不稳定问题,采用单框架控制力矩陀螺(SGCMG)为平衡控制机构,研究两轮单辙平台不同工况下自平衡控制算法。分析两轮单辙平台横向力矩,推导横滚转动动力学方程,并根据不同状态误差设计了...
针对以自行车、摩托车为代表的两轮单辙平台的自然不稳定问题,采用单框架控制力矩陀螺(SGCMG)为平衡控制机构,研究两轮单辙平台不同工况下自平衡控制算法。分析两轮单辙平台横向力矩,推导横滚转动动力学方程,并根据不同状态误差设计了增益调度PID控制器;建立轮-地接触点模型,修正曲线运动时目标横滚角,减小反馈静差,获得更好的动态响应;以前叉转向趋势预估未来时刻转向角度与目标平衡横滚角度,提前调整姿态以重力矩抵消离心力矩,模拟人骑行时的预判压弯行为。相关算法经仿真验证与实车测试,可在静止与曲线运动等工况下保持动态平衡,效果良好,表明了算法的有效性。
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关键词
平衡控制
控制力矩陀螺
两轮单辙平台
横滚角预测
增益调度pid
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职称材料
高速运动平台的快速精密定位控制
被引量:
1
3
作者
王晓亮
高健
张揽宇
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2021年第1期84-87,91,共5页
针对高速运动平台到位阶段的惯性振动造成的运动平台调节时间长、定位精度差等问题,提出了一种结合速度-加速度前馈控制、增益调度PID控制及扰动观测器(DOB)的复合控制方法。其中速度-加速度前馈用于实现平台的高加速运动特性;增益调度...
针对高速运动平台到位阶段的惯性振动造成的运动平台调节时间长、定位精度差等问题,提出了一种结合速度-加速度前馈控制、增益调度PID控制及扰动观测器(DOB)的复合控制方法。其中速度-加速度前馈用于实现平台的高加速运动特性;增益调度PID控制可以有效改善平台定位阶段由于非线性摩擦力对平台定位性能的影响,使平台的跟踪误差快速衰减到设定的定位精度范围内;扰动观测器用于对运动过程中的内外部扰动进行抑制。通过实验验证,该复合控制方法在保证定位精度的前提下可有效减小高速运动平台到位阶段的惯性振动,并且减小运动平台的调节时间,提高高速运动平台的定位性能。
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关键词
高速运动平台
惯性振动
增益调度pid
控制
扰动观测器
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职称材料
长初级直线感应电动机时延补偿控制策略
被引量:
3
4
作者
马名中
马伟明
+1 位作者
王公宝
李卫超
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2011年第12期1-6,共6页
长初级双边直线感应电动机采用电流内环与位置外环相结合的双闭环控制策略时,内外反馈环引入的时间延迟恶化了控制系统的性能。针对电流内环具有确定性时延,采用了传递函数有理化的分析方法,同时针对位置外环网络传输时延的不确定性,设...
长初级双边直线感应电动机采用电流内环与位置外环相结合的双闭环控制策略时,内外反馈环引入的时间延迟恶化了控制系统的性能。针对电流内环具有确定性时延,采用了传递函数有理化的分析方法,同时针对位置外环网络传输时延的不确定性,设计了基于网络状态估计的PID参数增益调度方法对时延进行补偿。利用Matlab/SIMULINK建立了长初级双边直线感应电动机模型来分析上述时延补偿策略,仿真表明该方法是可行的。实验结果显示,采用该方法位置偏差小于0.12%,速度误差小于0.3%,进一步验证了理论分析的正确性。
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关键词
直线感应电动机
网络传输时延
传递函数有理化
pid
参数
增益
调度
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职称材料
题名
基于增益调度PID的四旋翼无人机主动容错控制
被引量:
4
1
作者
蒋银行
刘剑慰
杨蒲
谢晓龙
机构
南京航空航天大学自动化学院
出处
《山东科技大学学报(自然科学版)》
CAS
2017年第4期31-37,共7页
基金
国家自然科学基金项目(61533008)
国家商用飞机制造工程技术研究中心创新基金项目(SAMC14-JS-15-053)
中央高校基本科研业务费专项资金(NJ20150011)
文摘
针对悬停状态下四旋翼无人机的执行机构故障,提出基于插值增益调度PID的主动容错控制方法,并在四旋翼无人工具实验平台上验证。首先根据不同故障率建立了故障模型集,并通过多模型故障诊断算法估计出故障的大小和时间。然后根据所估计出的故障大小,将控制律切换到相应故障情况下的控制律,实现对不同执行机构故障率的容错。最后在无人飞行工具实验平台上验证,飞行试验结果表明,与单纯的PID控制器相比,以插值增益调度PID为实现形式的主动容错控制方法可以使飞行器的容错性能有效提升。
关键词
四旋翼无人机
故障诊断
容错控制
插值
增益调度pid
Keywords
quadrotor UVA
fault diagnosis
fault tolerant control
interpolated gain scheduled
pid
分类号
TQ35 [化学工程]
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职称材料
题名
采用SGCMG的两轮单辙平台自平衡控制技术
2
作者
但远宏
彭润山
王敬一
钟海洋
和超
陈浩
机构
重庆理工大学计算机学院
出处
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
北大核心
2024年第7期110-117,共8页
基金
重庆市科委重点攻关计划项目(2021CCB03)
国防科技创新特区项目(20-163-**-ZT-***-***-01)。
文摘
针对以自行车、摩托车为代表的两轮单辙平台的自然不稳定问题,采用单框架控制力矩陀螺(SGCMG)为平衡控制机构,研究两轮单辙平台不同工况下自平衡控制算法。分析两轮单辙平台横向力矩,推导横滚转动动力学方程,并根据不同状态误差设计了增益调度PID控制器;建立轮-地接触点模型,修正曲线运动时目标横滚角,减小反馈静差,获得更好的动态响应;以前叉转向趋势预估未来时刻转向角度与目标平衡横滚角度,提前调整姿态以重力矩抵消离心力矩,模拟人骑行时的预判压弯行为。相关算法经仿真验证与实车测试,可在静止与曲线运动等工况下保持动态平衡,效果良好,表明了算法的有效性。
关键词
平衡控制
控制力矩陀螺
两轮单辙平台
横滚角预测
增益调度pid
Keywords
balance control
control moment gyroscope
two wheels of single-rut platform
roll angle prediction
gain dispatch
pid
分类号
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
高速运动平台的快速精密定位控制
被引量:
1
3
作者
王晓亮
高健
张揽宇
机构
广东工业大学机电工程学院精密电子制造技术与装备省部共建国家重点实验室
出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2021年第1期84-87,91,共5页
基金
国家自然科学基金项目(51675106)
广东高校重大科研项目(17ZK0091)。
文摘
针对高速运动平台到位阶段的惯性振动造成的运动平台调节时间长、定位精度差等问题,提出了一种结合速度-加速度前馈控制、增益调度PID控制及扰动观测器(DOB)的复合控制方法。其中速度-加速度前馈用于实现平台的高加速运动特性;增益调度PID控制可以有效改善平台定位阶段由于非线性摩擦力对平台定位性能的影响,使平台的跟踪误差快速衰减到设定的定位精度范围内;扰动观测器用于对运动过程中的内外部扰动进行抑制。通过实验验证,该复合控制方法在保证定位精度的前提下可有效减小高速运动平台到位阶段的惯性振动,并且减小运动平台的调节时间,提高高速运动平台的定位性能。
关键词
高速运动平台
惯性振动
增益调度pid
控制
扰动观测器
Keywords
high-speed motion stage
inertial vibration
gain scheduled
pid
control
disturbance observer
分类号
TH39 [机械工程—机械制造及自动化]
TG506 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
长初级直线感应电动机时延补偿控制策略
被引量:
3
4
作者
马名中
马伟明
王公宝
李卫超
机构
海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2011年第12期1-6,共6页
基金
国家自然科学基金(51077129)
国家863高技术基金(2010AA8091902)
文摘
长初级双边直线感应电动机采用电流内环与位置外环相结合的双闭环控制策略时,内外反馈环引入的时间延迟恶化了控制系统的性能。针对电流内环具有确定性时延,采用了传递函数有理化的分析方法,同时针对位置外环网络传输时延的不确定性,设计了基于网络状态估计的PID参数增益调度方法对时延进行补偿。利用Matlab/SIMULINK建立了长初级双边直线感应电动机模型来分析上述时延补偿策略,仿真表明该方法是可行的。实验结果显示,采用该方法位置偏差小于0.12%,速度误差小于0.3%,进一步验证了理论分析的正确性。
关键词
直线感应电动机
网络传输时延
传递函数有理化
pid
参数
增益
调度
Keywords
linear induction motors
network-induced time delay
rational approximation of transformation function
pid
parameter gain schedule
分类号
TM359 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于增益调度PID的四旋翼无人机主动容错控制
蒋银行
刘剑慰
杨蒲
谢晓龙
《山东科技大学学报(自然科学版)》
CAS
2017
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
采用SGCMG的两轮单辙平台自平衡控制技术
但远宏
彭润山
王敬一
钟海洋
和超
陈浩
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
高速运动平台的快速精密定位控制
王晓亮
高健
张揽宇
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2021
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
长初级直线感应电动机时延补偿控制策略
马名中
马伟明
王公宝
李卫超
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2011
3
在线阅读
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职称材料
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