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基于增益连续扩张状态观测器的永磁同步电机电流解耦控制 被引量:31
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作者 杨淑英 王玉柱 +1 位作者 储昭晗 谢震 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1985-1996,共12页
为解决传统电流解耦控制方法在电感参数失配时解耦效果不佳的问题,提出一种基于增益连续扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的电流解耦控制方法。该方法通过ESO获得了电阻压降、交叉耦合、以及其他确定和不确定因素所引起扰... 为解决传统电流解耦控制方法在电感参数失配时解耦效果不佳的问题,提出一种基于增益连续扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的电流解耦控制方法。该方法通过ESO获得了电阻压降、交叉耦合、以及其他确定和不确定因素所引起扰动的综合观测和补偿。扰动补偿控制不仅实现了励磁和转矩控制回路间的解耦,而且将各子系统控制对象简化为一阶积分环节,从而使得调节器无需积分项,简化了设计,克服积分饱和所带来的不利影响。与基于fal()函数的常规ESO不同,文中提出了一种具有连续可微特性的非线性函数,在优化fal()函数"大误差小增益,小误差大增益"特性的同时,克服其增益在切换点处的突变问题,且所提非线性函数具有统一表达式,避免切换点判断。论文对ESO参数选择、系统稳定性等进行了讨论。最后,通过实验进行验证。 展开更多
关键词 永磁同步电机 解耦控制 增益连续扩张状态观测器 鲁棒性
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基于扩张状态观测器的连续体机械臂分数阶滑模控制
2
作者 陈鹏冲 霍本岩 +1 位作者 刘艳红 罗映 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第6期1066-1074,共9页
连续体机械臂在非结构化环境中具有广泛的应用前景,但由于其动力学模型存在强非线性、模型不确定和外部干扰等,现有控制算法抗扰性能有限.本文提出了一种基于扩张状态观测器的分数阶滑模控制策略,用于连续体机械臂的末端轨迹跟踪.该控... 连续体机械臂在非结构化环境中具有广泛的应用前景,但由于其动力学模型存在强非线性、模型不确定和外部干扰等,现有控制算法抗扰性能有限.本文提出了一种基于扩张状态观测器的分数阶滑模控制策略,用于连续体机械臂的末端轨迹跟踪.该控制器基于连续体机械臂动力学模型设计,由3个部分组成:第1部分是非线性动态反馈线性化;第2部分设计了扩张状态观测器,用于估计和补偿外部干扰和模型不确定性;第3部分设计了分数阶滑模控制器以实现闭环控制,进一步给出了扩张状态观测器和闭环系统的稳定性证明.通过对比不同控制策略对给定阶跃角度、正弦角度和圆轨迹的跟踪效果,验证了所提出的控制策略在轨迹跟踪和外部干扰与模型不确定性扰动抑制方面优于其他典型优化控制器,这对连续体机械臂的精确控制提供了切实可行的解决方案. 展开更多
关键词 连续体机械臂 扩张状态观测器 分数阶滑模控制 模型不确定性 外部干扰
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基于扩张状态观测器的磁悬浮球连续滑模控制 被引量:6
3
作者 赵磊 王军晓 +2 位作者 黄光普 徐彬彬 俞立 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2020年第5期480-486,共7页
针对磁悬浮球系统具有非线性、模型不确定性和易受干扰影响的特点,提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)的连续滑模控制方法(CSMC)。该控制方法采用ESO对系统的扰动进行观测和估计,再将扰动估计值作为连续滑模控制器的补偿量,以克服不确... 针对磁悬浮球系统具有非线性、模型不确定性和易受干扰影响的特点,提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)的连续滑模控制方法(CSMC)。该控制方法采用ESO对系统的扰动进行观测和估计,再将扰动估计值作为连续滑模控制器的补偿量,以克服不确定性和外界扰动的影响,进一步提升了连续滑模控制器的控制性能。仿真和实验验证了所提方法的有效性。结果表明,与连续滑模控制方法(CSMC)相比,ESO-CSMC具有更强的抗干扰性能。 展开更多
关键词 磁悬浮球系统 连续滑模控制(CSMC) 扩张状态观测器(ESO) 抗干扰性能
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基于时变增益扩张状态观测器的逆变器系统自适应super-twisting电压鲁棒控制 被引量:14
4
作者 滕青芳 佐俊 +1 位作者 潘浩 徐睿琦 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1880-1894,共15页
针对电压源逆变器系统中负载扰动和参数摄动,本文提出了一种基于时变增益扩张状态观测器的自适应super-twisting鲁棒电压控制新方法.首先考虑负载扰动,建立单相逆变器系统的动态模型,进而考虑系统参数摄动,通过引入非测量辅助状态变量,... 针对电压源逆变器系统中负载扰动和参数摄动,本文提出了一种基于时变增益扩张状态观测器的自适应super-twisting鲁棒电压控制新方法.首先考虑负载扰动,建立单相逆变器系统的动态模型,进而考虑系统参数摄动,通过引入非测量辅助状态变量,将上述动态模型转化为只包含匹配扰动的状态方程;其次,设计时变增益扩张状态观测器,以实现对非测量辅助状态变量与包含负载变化和参数摄动等因素在内的集总不确定项的估计;最后,基于此扩张状态观测器,设计采用自适应super-twisting算法的滑模控制律,以实现逆变器系统输出电压对其参考电压的快速准确跟踪并增强系统鲁棒性.仿真实验结果表明:所提出的时变增益扩张状态观测器可在保证观测误差收敛的同时,有效抑制"初始微分峰值"现象;采用自适应super-twisting算法的滑模控制策略可使逆变器系统输出电压具有较高跟踪精度和较小总谐波失真率,增强系统的抗干扰能力,并降低控制输入信号"抖振". 展开更多
关键词 电压源逆变器 时变增益 扩张状态观测器 super-twisting算法
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基于扩张状态观测器的连铸结晶器振动位移系统自适应滑模控制 被引量:7
5
作者 李建雄 张文博 +1 位作者 章启宇 方一鸣 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期120-128,共9页
针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在时变负载转矩、参数不确定性等问题,本文提出了一种基于扩张状态观测器(extended state observer, ESO)的自适应非奇异终端滑模(nonsingular terminal sliding mode,NTSM)控制方法.首先... 针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在时变负载转矩、参数不确定性等问题,本文提出了一种基于扩张状态观测器(extended state observer, ESO)的自适应非奇异终端滑模(nonsingular terminal sliding mode,NTSM)控制方法.首先,设计ESO对系统存在的综合扰动和不可测状态进行估计.然后,采用分层设计的方法,分别对位移跟踪子系统和电流环子系统设计基于ESO的自适应NTSM控制器和滑模控制器.为削弱ESO估计误差对跟踪精度的影响,在NTSM控制器中引入了自适应增益.可以证明,所设计的控制器能够保证闭环系统所有信号有界,系统状态可渐近收敛到原点附近的小邻域内.最后,仿真结果验证了所提出控制方法的有效性. 展开更多
关键词 连铸结晶器 振动位移系统 扩张状态观测器 非奇异终端滑模控制 自适应增益
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基于串联型扩张状态观测器的参数辨识 被引量:3
6
作者 张荣 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第6期793-795,共3页
文[1]利用扩张状态观测器辨识系统参数,对于低阶系统取得了较好的辨识效果。但用此方法进行高阶系统的参数辨识时,观测器参数不易调整并且很难在一次辨识中取得较高的辨识精度。为了克服上述方法的两个主要弱点,本文利用串联型扩张状态... 文[1]利用扩张状态观测器辨识系统参数,对于低阶系统取得了较好的辨识效果。但用此方法进行高阶系统的参数辨识时,观测器参数不易调整并且很难在一次辨识中取得较高的辨识精度。为了克服上述方法的两个主要弱点,本文利用串联型扩张状态观测器的输出提供的信息及参数辨识的逐次求精法,逐步缩小系统的不确定范围,提高观测器的估计精度,从而也提高了利用观测器输出来进行参数辨识的精度。同时,此方法也大大降低了调整观测器参数的难度。 展开更多
关键词 串联型扩张状态观测器 参数识别 逐次求精法 连续系统
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基于变增益观测器的高超声速飞行器输出反馈控制 被引量:6
7
作者 王锦 张伸 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期543-553,共11页
针对吸气式高超声速飞行器飞行控制问题,提出一种基于变增益观测器的双回路非线性输出反馈控制方案。首先,为解决部分状态信号不可直接测量的问题,设计了一种可变增益状态观测器。通过状态变换将飞行器模型变换为双回路形式,并设计自适... 针对吸气式高超声速飞行器飞行控制问题,提出一种基于变增益观测器的双回路非线性输出反馈控制方案。首先,为解决部分状态信号不可直接测量的问题,设计了一种可变增益状态观测器。通过状态变换将飞行器模型变换为双回路形式,并设计自适应的观测器增益系数在保证其稳定性的同时提高鲁棒性。在此基础上,将高超声速飞行器本体模型与所设计的观测器一起构成新的严反馈系统,结合反步法与动态面设计控制器。另外,引入扩张状态观测器补偿系统观测误差及耦合项。利用Lyapunov理论证明了闭环系统的一致有界稳定。最后,在不同情况下的数值仿真校验了所提控制方案在存在较大参数不确定情况下可获得理想的指令跟踪效果。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 增益观测器 输出反馈 扩张状态观测器
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带有干扰观测器的高超声速飞行器滑模控制 被引量:7
8
作者 吴云洁 王建敏 +1 位作者 刘晓东 刘佑民 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期717-724,共8页
针对高超声速飞行器非线性和易受干扰影响的特点,提出了带有扩张状态干扰观测器的连续滑模控制方法.在对飞行器非线性模型做线性化处理的基础上,设计了一种连续时间滑模控制器.该控制器在对不确定性和未知动态保持鲁棒性的基础上,消除... 针对高超声速飞行器非线性和易受干扰影响的特点,提出了带有扩张状态干扰观测器的连续滑模控制方法.在对飞行器非线性模型做线性化处理的基础上,设计了一种连续时间滑模控制器.该控制器在对不确定性和未知动态保持鲁棒性的基础上,消除了传统滑模中存在的抖振现象.对系统中存在的外加干扰,设计了扩张状态干扰观测器.将外加干扰作为系统的一个状态变量被估计出来,再将估计值用作滑模控制器的补偿量,进而达到消除外干扰的目的.在高超声速飞行器巡航飞行状态的基础上进行了仿真.仿真结果表明,所提出的方案能够满足控制要求. 展开更多
关键词 高超声速飞行器 扩张状态观测器 滑模控制 干扰观测器 连续滑模 抖振
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电液位置伺服系统高增益自抗扰控制 被引量:2
9
作者 神英淇 李侃 +2 位作者 王羽熙 司国雷 王嘉磊 《机床与液压》 北大核心 2024年第4期168-174,共7页
针对电液位置伺服系统采用自抗扰控制策略时,存在因系统阶数过高导致状态观测器需观测的变量多、观测信息相位滞后以及易引起系统响应滞后及超调等问题,采用高增益自抗扰控制方案。对系统模型进行降阶处理,以简化控制器结构,减少待整定... 针对电液位置伺服系统采用自抗扰控制策略时,存在因系统阶数过高导致状态观测器需观测的变量多、观测信息相位滞后以及易引起系统响应滞后及超调等问题,采用高增益自抗扰控制方案。对系统模型进行降阶处理,以简化控制器结构,减少待整定参数;在传统扩张状态观测器的基础上,进一步对系统总扰动的微分信号进行观测,观测系统扰动的变化趋势,产生有效的超前补偿信号,从而提高系统控制性能及抗扰能力。最后,通过MATLAB与AMESim进行联合仿真。结果表明:该控制方案相比于传统自抗扰控制,系统超调量降低85%,响应速度提高47.7%,并有效提高了系统抗干扰能力,具有更优良的动态及稳态性能。 展开更多
关键词 电液位置伺服系统 自抗扰控制 扩张状态观测器 增益
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基于连续可导ESO的虚拟同步机控制策略
10
作者 池淑梅 吕志鹏 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第S01期150-158,共9页
在高比例新能源接入的电网中,虚拟同步机技术被广泛应用,但当面对系统扰动时其稳定性较差,可能会存在电压过限、频率波动等问题。因此,为了提高电能质量,将扩张状态观测器引入虚拟同步机控制技术中,对扰动进行观测、估计与补偿,提高系... 在高比例新能源接入的电网中,虚拟同步机技术被广泛应用,但当面对系统扰动时其稳定性较差,可能会存在电压过限、频率波动等问题。因此,为了提高电能质量,将扩张状态观测器引入虚拟同步机控制技术中,对扰动进行观测、估计与补偿,提高系统稳定性,从而在新能源电源波动及大功率负荷投切时得到更稳定的母线电压及系统频率。此外,进一步对扩张状态观测器中的分段函数fal进行矫正,提出一种连续可导的扩张状态观测器控制算法,免去运算过程中的判断环节,突出了“小误差大增益”的特点,并对算法进行稳定性分析和确定参数选择范围。仿真与实验结果验证了所提策略的有效性与可行性。 展开更多
关键词 虚拟同步机 扩张状态观测器 新能源电源 连续可导 稳定性分析
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基于惯量估计的工业机器人关节伺服系统变增益自抗扰控制 被引量:15
11
作者 姜伟 裘锦霄 +2 位作者 郑颖 裘信国 朱刚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期118-128,共11页
针对工业机器人关节伺服系统存在时变负载和模型不确定性问题,提出了基于惯量估计的变增益自抗扰控制策略。首先,建立了关节伺服系统数学模型,并通过频域分析,得到了关节伺服系统二阶状态方程。为了削弱扰动和不确定参数的影响,设计了... 针对工业机器人关节伺服系统存在时变负载和模型不确定性问题,提出了基于惯量估计的变增益自抗扰控制策略。首先,建立了关节伺服系统数学模型,并通过频域分析,得到了关节伺服系统二阶状态方程。为了削弱扰动和不确定参数的影响,设计了线性扩张状态观测器,利用自适应的方法估计惯量,同时结合鲁棒和滑模控制以保持系统稳定性,并对该控制策略进行了仿真和实验研究。实验结果表明,在该控制策略下,电机端正弦信号跟踪误差小于0.2 rad,在负载扰动下位置误差小于0.03 rad,较之单一自抗扰控制误差大约减小了40%,具有较强的抗扰动性,提高了关节伺服系统的控制精度和动态性能。 展开更多
关键词 机器人关节伺服系统 线性扩张状态观测器 扰动补偿 变控制通道增益
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基于变增益ESO与逆系统方法的非线性系统故障调节 被引量:2
12
作者 李炜 王可宏 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期736-744,共9页
为了对一类非线性系统执行器时变故障进行有效诊断,研究了一种基于变增益扩张状态观测器的逆系统故障调节方法.首先,通过一种时变增益的设计方法,来改进传统的恒增益扩张状态观测器,有效消除了在状态及故障估计初始阶段的"峰值&qu... 为了对一类非线性系统执行器时变故障进行有效诊断,研究了一种基于变增益扩张状态观测器的逆系统故障调节方法.首先,通过一种时变增益的设计方法,来改进传统的恒增益扩张状态观测器,有效消除了在状态及故障估计初始阶段的"峰值"问题;其次,在依据故障估计值对原系统进行补偿调节的基础上,借助于逆系统的引入,对原非线性系统线性化,在使系统能对故障容错的同时,确保了系统无论故障发生与否的不变伪线性特性,进而又为其设计了鲁棒保性能控制,从而以不变的控制器使得系统始终具有了良好的性能及对逆建模误差的鲁棒性;最后,仿真算例对比验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 时变增益扩张状态观测器 逆系统方法 非线性系统 鲁棒保性能控制
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一种连续系统辨识方法及其在飞控规律辨识中的应用 被引量:2
13
作者 吴剑 孙秀霞 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 2002年第5期4-8,共5页
针对某型飞机控制系统的规律辨识问题 ,对文献 [2 ,3\〗提出的连续系统辨识方法进行了改进 ,给出了该方法可以适用的辨识对象的一般模型 ,同时通过对误差模型和极小化指标的改进 ,把原方法推广至时变参数辨识领域。数值仿真结果表明该... 针对某型飞机控制系统的规律辨识问题 ,对文献 [2 ,3\〗提出的连续系统辨识方法进行了改进 ,给出了该方法可以适用的辨识对象的一般模型 ,同时通过对误差模型和极小化指标的改进 ,把原方法推广至时变参数辨识领域。数值仿真结果表明该方法成功的解决了该飞控系统的辨识问题。该方法还很容易推广到一类具有相同特征的线性、非线性、时变或时不变的参数辨识中。 展开更多
关键词 飞控规律辨识 连续系统辨识 跟踪-微分器 扩张状态观测器 时变参数 飞机控制系统
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连续波钻井液脉冲器电流解耦控制器的研究 被引量:1
14
作者 闫宏亮 耿焱 翟伟志 《石油机械》 北大核心 2022年第10期37-43,共7页
连续波钻井液脉冲器作为钻井液脉冲随钻测井技术中的最新技术,数据传输效率远高于目前广泛应用的正脉冲型钻井液脉冲远传系统,永磁同步电机(PMSM)作为连续波钻井液脉冲器转阀的驱动电机,其动态性能直接影响着井下信息的传输质量。针对... 连续波钻井液脉冲器作为钻井液脉冲随钻测井技术中的最新技术,数据传输效率远高于目前广泛应用的正脉冲型钻井液脉冲远传系统,永磁同步电机(PMSM)作为连续波钻井液脉冲器转阀的驱动电机,其动态性能直接影响着井下信息的传输质量。针对井下温度变化造成的电机参数不匹配,导致电机控制性能降低的问题,提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)的复合解耦控制方法。该方法将定子电阻压降、交叉耦合项、内部不确定干扰以及外部干扰等均视为扰动。利用扩张状态观测器对扰动进行实时观测,并将其补偿到电流控制器的输出端,从而实现系统的解耦控制,达到精准控制电流环的目的。仿真分析中,当电阻参数不匹配时,将复合解耦应用在电机的电流环控制中,可以有效提高永磁同步电机的动态性能,从而提高连续波钻井液脉冲器的信息传输质量。 展开更多
关键词 连续波钻井液脉冲器 永磁同步电机 扩张状态观测器 动态解耦 电流环控制
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基于时变增益ESO的多航天器SO(3)姿态协同控制 被引量:4
15
作者 马鸣宇 董朝阳 +1 位作者 王青 周敏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1797-1807,共11页
针对多航天器姿态协同控制问题,基于特殊正交群(SO(3))研究了存在干扰情形下的控制设计方法。结合有向通信拓扑建立了多航天器SO(3)模型,在此模型的基础上提出了一种时变增益扩张状态观测器(ESO)对系统的总干扰进行估计,削弱了常值增益... 针对多航天器姿态协同控制问题,基于特殊正交群(SO(3))研究了存在干扰情形下的控制设计方法。结合有向通信拓扑建立了多航天器SO(3)模型,在此模型的基础上提出了一种时变增益扩张状态观测器(ESO)对系统的总干扰进行估计,削弱了常值增益ESO的峰化现象。利用相邻航天器的信息给出了旋转矩阵形式的协同指令,进一步基于SO(3)方法设计了协同控制器。同时采用ESO的输出在所设计的控制器中对系统的干扰进行补偿,从理论上给出了ESO的收敛性以及闭环系统的稳定性证明,保证多航天器系统能够实现稳定协同。仿真结果验证了本文方法的有效性和快速性。 展开更多
关键词 多航天器 协同控制 扩张状态观测器(ESO) 时变增益 特殊正交群(SO(3))
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基于建模优化的连续体机器人轨迹跟踪及扰动抑制策略研究 被引量:4
16
作者 朱雨琪 向国菲 +2 位作者 马丛俊 游星星 佃松宜 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2022年第2期29-38,共10页
连续体机器人结构复杂,自由度高,难以进行精确建模和运动控制,为解决该问题,提出了一种改进的建模优化方法和基于降阶线性扩张状态观测器的线性自抗扰控制策略.首先在分段常曲率假设下提出一组改进状态参数,以解决连续体机器人直立状态... 连续体机器人结构复杂,自由度高,难以进行精确建模和运动控制,为解决该问题,提出了一种改进的建模优化方法和基于降阶线性扩张状态观测器的线性自抗扰控制策略.首先在分段常曲率假设下提出一组改进状态参数,以解决连续体机器人直立状态的运动奇异问题,并基于此建立机器人的运动学和动力学模型.接着设计了降阶线性扩张状态观测器来观测并补偿未精确建模系统的内外扰动,降低了观测器的峰值现象.然后通过设计线性反馈控制律构成整体自抗扰控制回路.基于Lyapunov理论给出了观测器收敛性证明.最后设计了一个仿真实验与传统的滑模控制进行比较,结果表明本文提出的方法能够实现连续体机器人的轨迹跟踪,且具有更强的鲁棒性和扰动抑制能力. 展开更多
关键词 连续体机器人 建模优化 扩张状态观测器 轨迹跟踪
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连续搅拌反应釜的自适应输出反馈控制及参数整定 被引量:6
17
作者 王素珍 辛诚 孙国法 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1587-1596,共10页
针对一类连续搅拌反应釜(CSTR),提出了基于扩张状态观测器和反步法的自适应控制方法,并结合连续动作强化学习器(CARLA)进行控制器参数整定.将CSTR视为包含不确定函数的非严格反馈非线性系统,利用扩张状态观测器对系统中的状态变量实时估... 针对一类连续搅拌反应釜(CSTR),提出了基于扩张状态观测器和反步法的自适应控制方法,并结合连续动作强化学习器(CARLA)进行控制器参数整定.将CSTR视为包含不确定函数的非严格反馈非线性系统,利用扩张状态观测器对系统中的状态变量实时估计,并对不确定函数在线逼近,将系统补偿为线性二阶积分串联系统,为其设计反步法控制器.通过李雅普诺夫稳定性定理对系统稳定性进行分析,证明了闭环系统中所有信号均有界.最后,针对大量控制器参数难以人工整定的问题,设计CARLA算法快速搜索控制器参数最优值,提升了控制品质.仿真实验进一步验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 连续搅拌反应釜 扩张状态观测器 反步法 自适应控制 参数整定 非线性系统
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燃料电池-锂电池混合供电系统的无源控制策略及参数设计方法 被引量:3
18
作者 敖文杰 陈家伟 +1 位作者 陈杰 陈鹏伟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期580-594,共15页
多源混合供电技术可有效地利用不同供电单元性能,在电气化交通系统中得到广泛应用。然而,随着越来越多的恒功率特性及强脉动特性负载接入供电系统,系统的稳定性难以得到保证。针对传统线性控制方法难以保证系统的大信号稳定性,而现有非... 多源混合供电技术可有效地利用不同供电单元性能,在电气化交通系统中得到广泛应用。然而,随着越来越多的恒功率特性及强脉动特性负载接入供电系统,系统的稳定性难以得到保证。针对传统线性控制方法难以保证系统的大信号稳定性,而现有非线性控制的研究仍缺乏兼顾稳定性和动态性能的控制参数设计方法的问题,该文对燃料电池-锂电池混合供电系统设计基于无源控制和扩张高增益状态观测器的复合控制方法,并对控制器和观测器参数进行了设计,有效地保证了系统的动静态性能。在实验室搭建一套额定功率为3 kW的燃料电池-锂电池混合供电系统实验平台进行测试,结果验证了所提控制策略和参数设计方法的有效性和正确性。 展开更多
关键词 无源控制 参数设计 扩张增益状态观测器 混合供电系统
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高超声速飞行器改进自抗扰串级解耦控制器设计 被引量:24
19
作者 齐乃明 秦昌茂 宋志国 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期34-38,共5页
针对高超声速飞行器无动力再入过程中具有强耦合、气动参数摄动及不确定性的非线性姿态模型,通过构造连续光滑扩张状态观测器及自抗扰串级解耦控制技术,设计了便于工程实际应用的高超声速飞行器自抗扰姿态控制器.通过构造qin函数实现了... 针对高超声速飞行器无动力再入过程中具有强耦合、气动参数摄动及不确定性的非线性姿态模型,通过构造连续光滑扩张状态观测器及自抗扰串级解耦控制技术,设计了便于工程实际应用的高超声速飞行器自抗扰姿态控制器.通过构造qin函数实现了连续光滑扩展状态观测器的设计,可避免自抗扰控制器应用过程中的高频颤振现象.通过自抗扰串级耦合控制技术,解决了设计飞行器内外环控制器时需忽略内环对外环的耦合影响问题,并解决了难于获取精确的飞行器被控模型及精确的气动参数、摄动界限等问题.仿真结果表明了本方法的有效性. 展开更多
关键词 高超声速飞行器 扩张状态观测器 连续光滑函数 自抗扰控制器 qin函数
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基于改进灰狼优化算法的PMSM滑模自抗扰控制 被引量:30
20
作者 赵希梅 陈广国 金鸿雁 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期132-140,共9页
针对永磁同步电动机(PMSM)伺服系统在受外部扰动、参数变化等不确定性因素影响下系统鲁棒性变差的问题,提出一种基于改进灰狼优化算法的永磁同步电动机滑模自抗扰控制方案。首先,对传统扩张状态观测器存在的峰值问题而降低不确定性的观... 针对永磁同步电动机(PMSM)伺服系统在受外部扰动、参数变化等不确定性因素影响下系统鲁棒性变差的问题,提出一种基于改进灰狼优化算法的永磁同步电动机滑模自抗扰控制方案。首先,对传统扩张状态观测器存在的峰值问题而降低不确定性的观测精确度,设计了变增益扩张状态观测器,通过降低初始增益来提高观测精确度。其次,用滑模控制器代替传统自抗扰控制中的非线性误差状态反馈环节,进而提高系统的鲁棒性。由于参数比较多不易调节,利用改进灰狼优化算法对参数进行优化,充分发挥控制器的性能。基于Lyapunov理论分析了该方案的稳定性。通过系统仿真实验结果表明,该方法能够有效跟踪速度给定,克服参数变化、负载扰动等不确定性因素的影响,保证了PMSM伺服系统的强鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 不确定性 滑模自抗扰控制 增益扩张状态观测器 改进灰狼优化算法 鲁棒性
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