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伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统自抗扰控制
被引量:
6
1
作者
李强
方一鸣
+1 位作者
李建雄
马壮
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第3期147-156,共10页
针对实际工况下伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在的外部时变负载扰动及相应产生的转动惯量、摩擦系数等参数不确定性问题,提出了一种基于状态观测器和参数估计器的自抗扰控制方案。其中,设计扩张状态观测器用于观测状态变量...
针对实际工况下伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在的外部时变负载扰动及相应产生的转动惯量、摩擦系数等参数不确定性问题,提出了一种基于状态观测器和参数估计器的自抗扰控制方案。其中,设计扩张状态观测器用于观测状态变量及系统的整体不确定性;采用投影梯度法设计参数估计器,用于估算控制通道中未参数化的不确定性,即由于转动惯量等参数的不确定性造成的时变控制增益;基于Lyapunov函数分析证明了观测器的收敛性及闭环系统的鲁棒稳定性。通过仿真和实验验证了所提方法能够实现连铸结晶器位移的渐进跟踪,且对负载扰动及参数变化具有较强的鲁棒性。
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关键词
连铸结晶器
振动位移系统
自抗扰控制
状态观测器
参数估计器
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职称材料
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
2
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.
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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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职称材料
伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统前馈+迭代学习复合控制
被引量:
3
3
作者
方一鸣
张文健
+1 位作者
李建雄
马壮
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第12期130-141,共12页
针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在电机单方向转动约束、周期性时变负载扰动、减速比加工误差等问题,采用一种前馈+迭代学习控制(ILC)的复合控制策略。通过机理分析给出伺服电机的期望转速作为前馈控制量,再利用结晶器振...
针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在电机单方向转动约束、周期性时变负载扰动、减速比加工误差等问题,采用一种前馈+迭代学习控制(ILC)的复合控制策略。通过机理分析给出伺服电机的期望转速作为前馈控制量,再利用结晶器振动位移跟踪误差信号设计带遗忘因子的迭代学习控制器。理论分析表明所设计的迭代学习控制器能够使系统跟踪误差收敛到原点附近的邻域内。最后,通过仿真和实验分析不同遗忘因子取值对系统控制性能的影响,结果表明,当采用负指数的变遗忘因子时,比固定遗忘因子时的跟踪精度更高,比无遗忘因子时的收敛速度更快。
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关键词
伺服电机驱动
连铸结晶器
振动位移系统
迭代学习控制
前馈控制
遗忘因子
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职称材料
伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统反步滑模控制
被引量:
13
4
作者
亢克松
刘乐
+1 位作者
方一鸣
郑会成
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第11期1442-1448,共7页
针对伺服电机通过偏心轴连杆机构驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在减速比加工误差、偏心轴机械零位初始偏差和负载转矩扰动等问题,本文设计了一种基于双幂次趋近律和扩张状态观测器(ESO)的反步滑模控制器.首先,针对偏心轴转角到结晶...
针对伺服电机通过偏心轴连杆机构驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在减速比加工误差、偏心轴机械零位初始偏差和负载转矩扰动等问题,本文设计了一种基于双幂次趋近律和扩张状态观测器(ESO)的反步滑模控制器.首先,针对偏心轴转角到结晶器位移非线性关系逆解的非唯一性,可通过分段函数法建立结晶器位移到偏心轴转角一一对应的映射函数关系;其次,针对不可测的减速比加工误差和负载转矩扰动可采用扩张状态观测器来实时估计,以削弱扰动对系统跟踪性能的影响;最后,采用一种具有二阶滑模特性且有限时间收敛的双幂次趋近律以提高收敛速度和削弱抖振.仿真对比结果表明,本文所设计的控制器能有效实现连铸结晶器位移的渐近跟踪,并对系统扰动具有较强的鲁棒性.
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关键词
伺服电机驱动
连铸结晶器
振动位移系统
扩张状态测器
反步滑模控制
双幂次趋近律
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职称材料
接触式接触网检测车车体振动位移补偿系统
被引量:
3
5
作者
吴达
《铁道标准设计》
2001年第11期41-42,共2页
通过对检测车车体运行时振动情况的分析及方案选择 ,进行补偿系统的设计。
关键词
接触式接触网
检测车
电气化铁路
车体
振动
位移
补偿
系统
设计
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职称材料
题名
伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统自抗扰控制
被引量:
6
1
作者
李强
方一鸣
李建雄
马壮
机构
燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室
燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第3期147-156,共10页
基金
国家自然科学基金(61873226)
河北省自然科学基金(F2017203304)
+1 种基金
河北省人才工程培养经费资助科研项目(A2016015002)
河北省高等学校科学技术研究青年基金(QN2016122)。
文摘
针对实际工况下伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在的外部时变负载扰动及相应产生的转动惯量、摩擦系数等参数不确定性问题,提出了一种基于状态观测器和参数估计器的自抗扰控制方案。其中,设计扩张状态观测器用于观测状态变量及系统的整体不确定性;采用投影梯度法设计参数估计器,用于估算控制通道中未参数化的不确定性,即由于转动惯量等参数的不确定性造成的时变控制增益;基于Lyapunov函数分析证明了观测器的收敛性及闭环系统的鲁棒稳定性。通过仿真和实验验证了所提方法能够实现连铸结晶器位移的渐进跟踪,且对负载扰动及参数变化具有较强的鲁棒性。
关键词
连铸结晶器
振动位移系统
自抗扰控制
状态观测器
参数估计器
Keywords
continuous casting mold
vibration displacement
active disturbance rejection control
extended states observer
parameter estimator
分类号
TM351 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
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
2
作者
李建雄
张文博
章启宇
方一鸣
机构
燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室
国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期120-128,共9页
基金
国家自然科学基金项目(61873226)
河北省自然科学基金项目(F2017203304
+1 种基金
F2015203400)
河北省人才工程培养经费科研项目(A2016015002)资助~~
文摘
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.
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
Keywords
continuous casting mold
oscillation displacement system
extended state observer
nonsingular terminal sliding mode control
adaptive gain
分类号
TP13 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
TM383.4 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统前馈+迭代学习复合控制
被引量:
3
3
作者
方一鸣
张文健
李建雄
马壮
机构
燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室
燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第12期130-141,共12页
基金
国家自然科学基金面上项目(61873226)
河北省自然科学基金(F2017203304)
河北省人才工程培养经费资助科研项目(A2016015002)。
文摘
针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在电机单方向转动约束、周期性时变负载扰动、减速比加工误差等问题,采用一种前馈+迭代学习控制(ILC)的复合控制策略。通过机理分析给出伺服电机的期望转速作为前馈控制量,再利用结晶器振动位移跟踪误差信号设计带遗忘因子的迭代学习控制器。理论分析表明所设计的迭代学习控制器能够使系统跟踪误差收敛到原点附近的邻域内。最后,通过仿真和实验分析不同遗忘因子取值对系统控制性能的影响,结果表明,当采用负指数的变遗忘因子时,比固定遗忘因子时的跟踪精度更高,比无遗忘因子时的收敛速度更快。
关键词
伺服电机驱动
连铸结晶器
振动位移系统
迭代学习控制
前馈控制
遗忘因子
Keywords
driven by a servo motor
continuous casting mold
vibration displacement system
iterative learning control
feedforward control
forgetting factor
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
伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统反步滑模控制
被引量:
13
4
作者
亢克松
刘乐
方一鸣
郑会成
机构
燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室
国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第11期1442-1448,共7页
基金
国家自然科学基金委员会与宝钢集团有限公司联合资助项目(U1260203)
国家自然科学基金项目(61403332)
+2 种基金
河北省自然科学基金项目(F2016203263)
河北省高等学校科学技术研究青年基金项目(QN2016122)
河北省高等学校创新团队领军人才培育计划项目(LJRC013)资助~~
文摘
针对伺服电机通过偏心轴连杆机构驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在减速比加工误差、偏心轴机械零位初始偏差和负载转矩扰动等问题,本文设计了一种基于双幂次趋近律和扩张状态观测器(ESO)的反步滑模控制器.首先,针对偏心轴转角到结晶器位移非线性关系逆解的非唯一性,可通过分段函数法建立结晶器位移到偏心轴转角一一对应的映射函数关系;其次,针对不可测的减速比加工误差和负载转矩扰动可采用扩张状态观测器来实时估计,以削弱扰动对系统跟踪性能的影响;最后,采用一种具有二阶滑模特性且有限时间收敛的双幂次趋近律以提高收敛速度和削弱抖振.仿真对比结果表明,本文所设计的控制器能有效实现连铸结晶器位移的渐近跟踪,并对系统扰动具有较强的鲁棒性.
关键词
伺服电机驱动
连铸结晶器
振动位移系统
扩张状态测器
反步滑模控制
双幂次趋近律
Keywords
servo motor drive
continuous casting mold
displacement system of oscillation
extended state observer
backstepping sliding mode control
double power reaching law
分类号
TG233.6 [金属学及工艺—铸造]
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
接触式接触网检测车车体振动位移补偿系统
被引量:
3
5
作者
吴达
机构
沈阳铁路局哈大电气化系统引进实施办公室
出处
《铁道标准设计》
2001年第11期41-42,共2页
文摘
通过对检测车车体运行时振动情况的分析及方案选择 ,进行补偿系统的设计。
关键词
接触式接触网
检测车
电气化铁路
车体
振动
位移
补偿
系统
设计
分类号
U226.52 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统自抗扰控制
李强
方一鸣
李建雄
马壮
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
6
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职称材料
2
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
李建雄
张文博
章启宇
方一鸣
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
7
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职称材料
3
伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统前馈+迭代学习复合控制
方一鸣
张文健
李建雄
马壮
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
3
在线阅读
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职称材料
4
伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统反步滑模控制
亢克松
刘乐
方一鸣
郑会成
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
13
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
接触式接触网检测车车体振动位移补偿系统
吴达
《铁道标准设计》
2001
3
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职称材料
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