不确定四旋翼飞行器系统的滑模鲁棒控制 被引量：1

1

作者 于涛 苗志鑫 《弹箭与制导学报》 北大核心 2025年第1期34-44,61,共12页

针对不确定四旋翼飞行器系统的控制问题,提出一种基于自适应一阶滑模干扰估计器和二相组合函数趋近律的滑模鲁棒控制策略。将四旋翼飞行器系统分成2个全驱动子系统和2个欠驱动子系统,并采用适当的滑动面设计方法构造各子系统的滑动面。... 针对不确定四旋翼飞行器系统的控制问题,提出一种基于自适应一阶滑模干扰估计器和二相组合函数趋近律的滑模鲁棒控制策略。将四旋翼飞行器系统分成2个全驱动子系统和2个欠驱动子系统,并采用适当的滑动面设计方法构造各子系统的滑动面。采用一种连续的自适应一阶滑模干扰估计器在线逼近各子系统的不确定性因素,并使用一种能够动态适应滑动面变化的二相组合函数趋近律,依次设计全驱动子系统和欠驱动子系统的滑模控制量。从理论上分析了闭环控制系统的稳定性和控制系统滑动面的收敛时间,仿真测试结果验证了所提出的滑模控制策略的鲁棒控制性能和控制器抖动削弱能力。 展开更多

关键词 四旋翼飞行器 滑模鲁棒控制 二相组合函数趋近律 自适应一阶滑模干扰估计器 抖动削弱

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座椅悬架不匹配干扰估计全程滑模控制研究 被引量：6

2

作者 朱跃 朱思洪 肖茂华 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期654-660,共7页

针对含有人体动态的座椅悬架系统,通过合理选择状态变量及干扰变量,将地面激励建模成系统的一类可从控制通道输入的匹配干扰,同时考虑模型参数变化这一类不匹配干扰对系统的影响,基于滑模控制理论,设计了全程滑模切换函数;结合不匹配干... 针对含有人体动态的座椅悬架系统,通过合理选择状态变量及干扰变量,将地面激励建模成系统的一类可从控制通道输入的匹配干扰,同时考虑模型参数变化这一类不匹配干扰对系统的影响,基于滑模控制理论,设计了全程滑模切换函数;结合不匹配干扰估计器,构造了座椅悬架系统控制器;根据Lyapunov理论,证明了系统的鲁棒稳定性。利用座椅位移量和人体加速度量这两个可测输出量,设计了滑模观测器,实现了对状态变量的估计。仿真结果表明,相比于LQR和传统的滑模控制方法,带不匹配干扰估计的全程滑模控制方法可以使得座椅悬架系统在刚度系数和阻尼系数变化以及恶劣地况的情况下,获得更佳的动态性能及鲁棒性。 展开更多

关键词 滑模控制 座椅悬架 不匹配干扰估计器 全程滑模

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基于新型UDE的无速度传感器PMSM滑模控制 被引量：1

3

作者 卢军 阴建强 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2020年第8期126-129,137,共5页

为了改进应用滑模观测器(SMO)的无速度传感器永磁同步电机(PMSM)的控制性能,以减少滑模观测器抖振为目标,采用新型切换函数代替传统符号函数;应用李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论,对改进滑模观测器增益进行选取;针对负载突变或受到一定... 为了改进应用滑模观测器(SMO)的无速度传感器永磁同步电机(PMSM)的控制性能,以减少滑模观测器抖振为目标,采用新型切换函数代替传统符号函数;应用李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论,对改进滑模观测器增益进行选取;针对负载突变或受到一定程度干扰时造成电机鲁棒性下降问题,提出一种基于不确定干扰估计器(UDE)的转速控制策略,以增强对内部参数变化和外部扭矩干扰的抗干扰能力。最后通过仿真和实验分析文中所提方案可以准确估算电机转速,抖振现象得到抑制,面对扰动,电机转速控制系统抗干扰能力较强。 展开更多

关键词 滑模观测器 永磁同步电机 新型切换函数 不确定干扰估计器

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内外不确定因素同时估计与补偿的鲁棒分布式跟踪控制 被引量：3

4

作者 张特 李世尧 朱波 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1033-1042,共10页

本文研究了多运动体系统中领航者(leader)和跟随者(follower)同时受扰条件下的跟踪控制问题.针对3–DOF直升机模型的角度轨迹协同跟踪任务,设计并验证了基于跟随者不确定因素和外部领航者干扰同时补偿的分布式鲁棒算法.分别通过不确定... 本文研究了多运动体系统中领航者(leader)和跟随者(follower)同时受扰条件下的跟踪控制问题.针对3–DOF直升机模型的角度轨迹协同跟踪任务,设计并验证了基于跟随者不确定因素和外部领航者干扰同时补偿的分布式鲁棒算法.分别通过不确定与干扰估计器和扩张状态观测器实现对内外扰动的估计与补偿,恢复了标称系统的跟踪性能.证明了闭环估计误差和跟踪误差的最终界大小与估计器核心参数值的单调关系,同时给出了系统实现渐近跟踪的条件.利用数字仿真实验和"虚实结合"实验验证了内外干扰同时补偿的必要性和参数调节机制的有效性. 展开更多

关键词 分布式控制 不确定与干扰估计器 扩张状态观测器 跟踪控制 同时补偿

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永磁耦合调速器节能性能试验 被引量：3

5

作者 王煜伟 刘圣冠 +4 位作者 赵启明 刘丰宁 贺婷 杨沛豪 李志鹏 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第4期125-130,共6页

永磁耦合调速作为一种先进电动机调速节能技术,因其优良的可靠性已在火电厂电动机节能领域得到广泛应用。为提高绕组式永磁耦合调速器节能效果,本文在分析其调速及节能原理基础上,采用数学模型表达能量反馈系统;针对传统耦合调速器无法... 永磁耦合调速作为一种先进电动机调速节能技术,因其优良的可靠性已在火电厂电动机节能领域得到广泛应用。为提高绕组式永磁耦合调速器节能效果,本文在分析其调速及节能原理基础上,采用数学模型表达能量反馈系统;针对传统耦合调速器无法应对因负载转矩突变引起的调速误差问题,在调速系统中应用不确定干扰估计器(UDE)进行控制。采用MATLAB/Simulink软件对本文方法进行仿真分析,并通过电厂永磁耦合调速节能改造后一次风机用电量数据验证。结果表明:转矩突变时负载电动机启动到稳定时间约为0.17 s,且超调量极小;绕组式永磁耦合调速器可有效减少用电量,电厂永磁耦合调速节能改造后一次风机节电率为47.45%,一次风机每年可节约用电约98.5万k W·h。 展开更多

关键词 电动机 永磁耦合调速器 调速误差 不确定干扰估计器 耗电量 节能

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带边界非线性干扰的反稳定波方程的镇定 被引量：1

6

作者 梅占东 竺迪 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1331-1338,共8页

本文研究了一类具有边界控制匹配非线性干扰的反稳定波动方程的镇定问题.本文只用了两个量测,构造了一个无限维干扰估计器来实时估计状态和总干扰,该估计器既不要求干扰的导数有界,也不需要高增益.基于估计的总干扰和估计的状态,本文设... 本文研究了一类具有边界控制匹配非线性干扰的反稳定波动方程的镇定问题.本文只用了两个量测,构造了一个无限维干扰估计器来实时估计状态和总干扰,该估计器既不要求干扰的导数有界,也不需要高增益.基于估计的总干扰和估计的状态,本文设计了输出反馈控制律稳定原系统.此外,本文还证明了闭环系统的其他状态是有界的.为了说明理论结果,下文给出了一些数值模拟. 展开更多

关键词 指数稳定性 自抗扰控制 干扰估计器 波方程

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带有非线性边界和扰动输入的波动方程的输出反馈控制 被引量：1

7

作者 张亚超 刘军军 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1459-1468,共10页

无穷维系统的输出反馈控制是控制理论中重要的研究课题,相对于线性边界输入而言,非线性边界条件更多应用于实际的数学模型中,容易引起各种不同的动力学行为,如混沌声振动、倍周期分岔、方波等.本文研究了左端具有非线性位移边界条件,右... 无穷维系统的输出反馈控制是控制理论中重要的研究课题,相对于线性边界输入而言,非线性边界条件更多应用于实际的数学模型中,容易引起各种不同的动力学行为,如混沌声振动、倍周期分岔、方波等.本文研究了左端具有非线性位移边界条件,右端带有总扰动输入的一维波动方程的输出反馈镇定问题.首先,利用算子半群理论证明了开环系统的适定性;其次,由于内部非线性项和外部扰动的存在,通过构造无穷维扰动估计器,证明了该估计器能够实时在线估计总扰动;紧接着,借助于原系统的量测输出信号设计状态观测器,构造输出反馈控制器并得到了闭环系统;最后,证明了该闭环系统的适定性和渐近稳定性. 展开更多

关键词 波动方程 非线性边界条件 干扰估计器 输出反馈稳定

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基于自适应神经网络的四旋翼无人机轨迹跟踪控制 被引量：16

8

作者 陈丰毅 解明扬 +2 位作者 张民 王从庆 伍乃骐 《控制工程》 CSCD 北大核心 2023年第7期1267-1275,共9页

四旋翼无人机在飞行过程中易受到难测量的非线性多源干扰,进而影响系统的稳定性和控制精度。针对此问题,提出了一种基于自适应神经网络的鲁棒轨迹跟踪控制策略。首先,将四旋翼无人机的跟踪问题转化为对位置子系统和姿态子系统的期望指... 四旋翼无人机在飞行过程中易受到难测量的非线性多源干扰,进而影响系统的稳定性和控制精度。针对此问题,提出了一种基于自适应神经网络的鲁棒轨迹跟踪控制策略。首先,将四旋翼无人机的跟踪问题转化为对位置子系统和姿态子系统的期望指令跟踪控制问题,针对2个子系统设计基于干扰估计器的控制策略,使系统快速逼近期望轨迹;其次,针对干扰估计器存在估计误差问题,在位置子系统引入了自适应神经网络补偿,实现非线性多源干扰的高精度补偿;最后,通过仿真与实验验证所提控制策略的性能。实验结果表明,所提控制策略在快时变干扰下仍然能够实现期望轨迹跟踪控制,风扰环境下悬停和圆形轨迹跟踪的位置控制精度分别达到0.02m和0.1m,姿态控制精度达到0.1°。 展开更多

关键词 四旋翼无人机 轨迹跟踪控制 神经网络 干扰估计器 鲁棒控制

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约束条件下多运动体位置跟踪鲁棒控制算法研究 被引量：1

9

作者 孟长 胡磊 魏婷婷 《载人航天》 CSCD 2013年第5期80-84,共5页

针对存在执行器饱和限制和干扰影响的智能体,提出一种无速度测量的多智能体位置跟踪的鲁棒分布式控制算法。其中:一部分是作为保证系统一致渐进稳定的稳定器,即一种有界且没有速度反馈的多智能体位置跟踪算法,另一部分是抑制不确定因素... 针对存在执行器饱和限制和干扰影响的智能体,提出一种无速度测量的多智能体位置跟踪的鲁棒分布式控制算法。其中:一部分是作为保证系统一致渐进稳定的稳定器,即一种有界且没有速度反馈的多智能体位置跟踪算法,另一部分是抑制不确定因素的干扰估计器。通过对干扰估计误差和位置跟踪误差的分析,从理论上验证了算法的准确性。最后利用Simulink仿真实例说明了这种控制方案的可行性。 展开更多

关键词 无速度反馈 位置跟踪 踪鲁棒控制算法 执行器饱和 干扰估计器

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切换通信拓扑下线性多智能体系统的鲁棒协同输出跟踪控制 被引量：2

10

作者 孙玮 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第6期1653-1656,1670,共5页

针对存在外界扰动一类线性多智能体系统,设计了一种鲁棒的分布式输出跟踪控制器。该算法适用于智能体之间的通信拓扑有向且可能时变(切换)的情况。控制器结构包括两部分:第一部分可以保证跟踪误差在理想情况下(不存在外界干扰的情况)一... 针对存在外界扰动一类线性多智能体系统,设计了一种鲁棒的分布式输出跟踪控制器。该算法适用于智能体之间的通信拓扑有向且可能时变(切换)的情况。控制器结构包括两部分:第一部分可以保证跟踪误差在理想情况下(不存在外界干扰的情况)一致指数收敛;另一部分用来抵消或减弱实际存在的外界干扰效应。数学上证明了该控制器可以完全抑制常值干扰的影响,即在存在常值干扰的情况下,跟踪误差依然渐近收敛到零;而对于其他类型的导数有界干扰,通过选择设计参数可以保证跟踪误差的最终界可以任意小。最后,通过一个数值仿真实例,验证了这两方面的结论。 展开更多

关键词 多智能体系统 分布式控制 干扰抑制 切换通信拓扑 干扰估计器

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基于UDE的永磁同步电机调速控制研究 被引量：2

11

作者 黄明远 荆哲 +1 位作者 奚菲若 杨沛豪 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2020年第11期128-130,134,共4页

由于负载突变或者受到一定程度干扰时会造成永磁同步电动机鲁棒性减弱,抗干扰能力下降等问题,文章提出基于不确定干扰估计器(uncertainty disturbance estimator,UDE)的永磁同步电动机速度控制策略。与传统PI控制策略不同,该文所提出的... 由于负载突变或者受到一定程度干扰时会造成永磁同步电动机鲁棒性减弱,抗干扰能力下降等问题,文章提出基于不确定干扰估计器(uncertainty disturbance estimator,UDE)的永磁同步电动机速度控制策略。与传统PI控制策略不同,该文所提出的控制策略对内部参数变化和外部扭矩干扰具有鲁棒性,能够确保对于不同类型的扰动具有抗干扰能力,同时可以消除控制器参数的整定环节。通过Matlab/Simulink仿真建立永磁同步电机控制模型,施加不同类型的干扰,验证基于不确定干扰估计器的永磁同步电动机驱动速度控制方法的跟踪能力和抗干扰能力。 展开更多

关键词 永磁同步电动机 不确定干扰估计器 调速控制 抗干扰能力

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