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题名指数型时变增益反步滑模四旋翼姿态控制
被引量：5
- 1
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作者
薛晶勇
王斌锐
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机构
中国计量大学机电工程学院
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出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2022年第5期935-943,共9页
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基金
浙江省重点研发项目(2017C03G2080725)。
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文摘
针对四旋翼无人机姿态系统,提出了一种指数型时变增益趋近反步滑模抗干扰控制方法,并完成了仿真与实验验证。首先,基于牛顿-欧拉方法建立四旋翼动力学模型,考虑系统存在的外部干扰,在双环控制策略的前提下,结合反步法与滑模控制设计了控制器。由于姿态环存在匹配确定界干扰,根据系统状态偏离滑模面的程度,设计指数型时变增益趋近反步滑模控制器,并且通过Lyapunov理论证明系统渐近稳定。在仿真中,依靠设计的控制器完成鲁棒跟踪控制。在非全局外部干扰下,系统状态在滑模面上的表现,相比于根据传统指数趋近律设计的滑模控制器更加平滑。最后,通过实验验证了该方法在抗外部干扰时的有效性。
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关键词
反步滑模控制
四旋翼
指数型时变增益趋近
鲁棒跟踪
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Keywords
Backstepping sliding mode control
quadrotor
exponential varying-time gain approach
robust tracking
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名电动舵伺服系统指数趋近律分段滑模控制
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作者
刘胜
战慧强
张兰勇
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机构
哈尔滨工程大学自动化学院
东南大学毫米波国家重点实验室
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出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2018年第8期1559-1566,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51579047)
MPRD专项支持(IEP-0401)
+2 种基金
国家科技支撑计划课题(2013BAG25B01)
中央高校基本科研业务费(HEUCF160414)
毫米波国家重点实验室开放课题(K201707)
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文摘
针对船舶电动舵伺服系统在海浪等复杂不确定扰动环境中的位置控制问题,提出了改进型变增益指数趋近律分段滑模控制策略。由加速段、恒速段和减速趋近段组成的分段滑模控制器,实现了梯形速度分布模式,相比4个滑模面设计方法,降低了滑模面切换频率和系统运算量。采用改进型变增益指数趋近律,不仅实现切换项增益的自适应调整,而且较好平衡了滑模固有抖振和系统鲁棒性之间的矛盾。仿真和试验结果表明,相比经典PID控制和传统单段滑模控制,改进型变增益指数趋近律分段滑模控制在有扰情况下能够保持优越的动静态性能,具有非常好的抗干扰能力。
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关键词
船舶电动舵伺服系统
位置控制
分段滑模控制
改进型变增益指数趋近律
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Keywords
Ship electromechanical actuator servo system
position control
multi-segment sliding mode control
improved variable gain exponential approaching law
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
U664
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名基于观测器的双吊具桥吊时变滑模同步控制
被引量：7
- 3
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作者
岳雅雯
徐为民
陈天宇
陈曦
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机构
上海海事大学物流科学与工程研究院
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出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2020年第1期49-56,共8页
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基金
上海市教育委员会科研创新计划资助项目(12YZ115)
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文摘
为针对双起升桥式吊车双吊具同步运行过程中普遍存在的无法精确建模、系统参数变化、外部扰动未知等问题,采用交叉耦合策略,提出了一种基于非线性扰动观测器的时变滑模同步控制方法。首先,采用时变滑模控制保证了控制器的全局鲁棒性;其次,利用非线性扰动观测器观测聚合扰动,对控制器进行扰动补偿;此外,提出一种可动态适应控制系统变化的变增益趋近律,有效抑制了控制输入抖振、缩短了趋近时间。最后,利用Lyapunov理论证明控制器的渐进稳定性,并通过仿真结果表明了所提出方法的有效性,控制器在未知扰动存在的情况下仍具有良好性能。
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关键词
双吊具同步控制
时变滑模
非线性扰动观测器
变增益趋近律
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Keywords
Synchronous control of double-container
time-varying sliding mode
nonlinear disturbance observer
variable gain reaching law
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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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题名四旋翼非奇异反步终端滑模姿态抗干扰控制
被引量：2
- 4
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作者
薛晶勇
周坤
郭振武
王斌锐
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机构
中国计量大学机电工程学院
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2024年第6期315-321,325,共8页
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基金
城市地下基础设施运行综合监控关键技术与示范(2018YFB2101004)
浙江省重点研发项目(2018C03040)。
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文摘
针对干扰下的四旋翼姿态系统快速收敛问题,设计了非奇异反步终端滑模姿态控制器。在外部干扰作用下,姿态系统中的误差变量从初始位置起,全局有限时间收敛至平衡点。基于牛顿-欧拉方法建立四旋翼动力学模型。四旋翼系统采用双环控制策略。姿态内环设计幂指数型时变增益趋近的非奇异反步终端滑模控制器,从而避免了传统终端滑模的奇异现象且使得在外部干扰下系统状态有限时间内收敛。仿真中,外部干扰下采用所设计的四旋翼的控制效果和误差收敛速度与反步滑模(BS-SMC)相比得到明显提高。飞行实验中应对外部干扰也具有较好的姿态表现。通过仿真和飞行试验验证所设计的幂指数型时变增益趋近的非奇异反步终端滑模姿态控制方法的鲁棒性。
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关键词
非奇异反步终端滑模
四旋翼
幂指数型时变增益趋近
鲁棒控制
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Keywords
NBTSMC
Quadrotor
Power Exponential Time-Varying Gain Approach
Robustness
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
U461.6
[机械工程—车辆工程]
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