针对永磁同步电机,基于浸入与不变(immersion and invariance,I&I)理论构建反电动势和负载转矩观测器,从而提出无传感控制方案。首先,用低通滤波器对电机的电压与电流信号进行滤波处理;然后,通过分析滤波前后的信号,应用I&I理...针对永磁同步电机,基于浸入与不变(immersion and invariance,I&I)理论构建反电动势和负载转矩观测器,从而提出无传感控制方案。首先,用低通滤波器对电机的电压与电流信号进行滤波处理;然后,通过分析滤波前后的信号,应用I&I理论建立不变流形,根据不变流形的稳定性与可控性,提出系统自适应律来构建反电动势观测器,并根据得到的反电动势的估计值,采用反正切法求解转子位置和速度的估计值;其次,基于I&I理论利用转速估计值构建负载转矩观测器以得到负载转矩估计值;最后,采用反步法基于估计的转速与负载转矩设计了转速环控制器并证明了闭环稳定性,实现了永磁同步电机的无传感器控制。仿真研究结果表明,在带有未知负载扰动的情况下,与传统PI控制器下的滑模观测器法相比,基于I&I观测器法具有更好动态响应能力和更强的鲁棒性。展开更多
对含攻击角度约束的机动目标拦截问题,基于非线性系统控制的浸入与不变(immersion and invariance,I&I)理论设计了一种新的自适应制导律。将目标机动综合作用作为系统干扰建立拦截问题的数学模型。制导律设计分两步完成:第一步设计I...对含攻击角度约束的机动目标拦截问题,基于非线性系统控制的浸入与不变(immersion and invariance,I&I)理论设计了一种新的自适应制导律。将目标机动综合作用作为系统干扰建立拦截问题的数学模型。制导律设计分两步完成:第一步设计I&I干扰估计器估计系统干扰,第二步设计考虑估计器跟踪误差下的I&I制导律。然后基于输入-状态稳定理论证明闭环制导系统稳定性。由于不涉及切换函数的问题,制导指令光滑连续。在该制导律作用下,视线角速率收敛速度快,导弹抗目标机动的鲁棒性强,并能够保证攻击角度要求,仿真证实了制导律的有效性。展开更多
针对水轮机调节系统簇发振荡的抑制问题,提出一种基于浸入与不变(immersion and invariance, I&I)原理的自适应反步滑模控制策略。首先,建立两时间尺度下的水轮机调节系统动力学模型,并分析系统的簇发振荡行为;其次,结合反步理论和...针对水轮机调节系统簇发振荡的抑制问题,提出一种基于浸入与不变(immersion and invariance, I&I)原理的自适应反步滑模控制策略。首先,建立两时间尺度下的水轮机调节系统动力学模型,并分析系统的簇发振荡行为;其次,结合反步理论和基于趋近律的滑模原理设计控制器,同时,对水轮机调节系统在运行过程受到的外部扰动,引入I&I理论对扰动估计误差建立流形,通过自适应律的选取保持其吸引与不变,并采用Lyapunov稳定性理论对所提控制方法进行收敛性证明;最后,对上述控制策略进行仿真验证。结果表明,该方法能有效抑制系统的簇发振荡现象,且具有较好的扰动跟踪精度。展开更多
针对具有多变量、非线性、强耦合和不确定特性的可逆冷带轧机速度张力系统,提出了一种基于浸入与不变(immersion and invariance,I&I)理论的自适应分散控制方法。首先,通过构造滑模观测器(sliding mode observer,SMO)对系统的非匹...针对具有多变量、非线性、强耦合和不确定特性的可逆冷带轧机速度张力系统,提出了一种基于浸入与不变(immersion and invariance,I&I)理论的自适应分散控制方法。首先,通过构造滑模观测器(sliding mode observer,SMO)对系统的非匹配不确定项进行观测估计,削弱了其对系统性能的影响;其次,基于I&I理论完成了系统摄动参数估计器的设计,且参数估计误差能以指数规律的形式单调收敛;再次,基于I&I理论完成可逆冷带轧机速度张力系统分散控制器的设计,实现了对系统给定值的精确跟踪控制;最后,基于某1422 mm可逆冷带轧机的实际数据进行了仿真对比研究,仿真结果验证了本文所提方法的有效性。展开更多
文摘针对永磁同步电机,基于浸入与不变(immersion and invariance,I&I)理论构建反电动势和负载转矩观测器,从而提出无传感控制方案。首先,用低通滤波器对电机的电压与电流信号进行滤波处理;然后,通过分析滤波前后的信号,应用I&I理论建立不变流形,根据不变流形的稳定性与可控性,提出系统自适应律来构建反电动势观测器,并根据得到的反电动势的估计值,采用反正切法求解转子位置和速度的估计值;其次,基于I&I理论利用转速估计值构建负载转矩观测器以得到负载转矩估计值;最后,采用反步法基于估计的转速与负载转矩设计了转速环控制器并证明了闭环稳定性,实现了永磁同步电机的无传感器控制。仿真研究结果表明,在带有未知负载扰动的情况下,与传统PI控制器下的滑模观测器法相比,基于I&I观测器法具有更好动态响应能力和更强的鲁棒性。
文摘对含攻击角度约束的机动目标拦截问题,基于非线性系统控制的浸入与不变(immersion and invariance,I&I)理论设计了一种新的自适应制导律。将目标机动综合作用作为系统干扰建立拦截问题的数学模型。制导律设计分两步完成:第一步设计I&I干扰估计器估计系统干扰,第二步设计考虑估计器跟踪误差下的I&I制导律。然后基于输入-状态稳定理论证明闭环制导系统稳定性。由于不涉及切换函数的问题,制导指令光滑连续。在该制导律作用下,视线角速率收敛速度快,导弹抗目标机动的鲁棒性强,并能够保证攻击角度要求,仿真证实了制导律的有效性。
文摘针对水轮机调节系统簇发振荡的抑制问题,提出一种基于浸入与不变(immersion and invariance, I&I)原理的自适应反步滑模控制策略。首先,建立两时间尺度下的水轮机调节系统动力学模型,并分析系统的簇发振荡行为;其次,结合反步理论和基于趋近律的滑模原理设计控制器,同时,对水轮机调节系统在运行过程受到的外部扰动,引入I&I理论对扰动估计误差建立流形,通过自适应律的选取保持其吸引与不变,并采用Lyapunov稳定性理论对所提控制方法进行收敛性证明;最后,对上述控制策略进行仿真验证。结果表明,该方法能有效抑制系统的簇发振荡现象,且具有较好的扰动跟踪精度。
