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基于改进PID和扩张状态观测器的温度控制算法 被引量:1
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作者 吴敏 刘莎 +1 位作者 翟力欣 田光兆 《现代电子技术》 北大核心 2025年第7期112-118,共7页
针对传统温度控制系统控温时间长、误差大的问题,提出一种基于改进PID和扩张状态观测器的温度控制算法。首先,建立了结合BP神经网络的PID参数自调整温度控制模型,并对BP神经网络的输入层进行改进,将更多的先验信息加入输入向量,用于训... 针对传统温度控制系统控温时间长、误差大的问题,提出一种基于改进PID和扩张状态观测器的温度控制算法。首先,建立了结合BP神经网络的PID参数自调整温度控制模型,并对BP神经网络的输入层进行改进,将更多的先验信息加入输入向量,用于训练BP神经网络,以减少系统的不确定性;其次,通过增加状态观测器来估计系统扰动,针对控制系统的扰动进行补偿,并在仿真实验中验证方法的有效性;最后,根据仿真实验结果显示,与参考文献中提及的算法相比,系统的上升时间减少了19.7%,超调量减少了81.7%,调节时间减少了41.7%,静态误差减少了73.0%。 展开更多
关键词 BP神经网络 PID控制 扩张状态观测器 温度控制 参数自调整 系统扰动
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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
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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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基于新型分段趋近律和改进扰动观测器的PMSM滑模控制
3
作者 陈家豪 金爱娟 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第9期108-112,120,共6页
传统滑模控制中永磁同步电机工作时的动态性能和抗干扰能力不佳,且运行过程存在抖振过大等问题。对此,通过引入根据滑模面和系统状态变化而改变的新型分段速率趋近律,并和积分滑模面相结合设计速度环控制器,从而降低抖振。此外,利用改... 传统滑模控制中永磁同步电机工作时的动态性能和抗干扰能力不佳,且运行过程存在抖振过大等问题。对此,通过引入根据滑模面和系统状态变化而改变的新型分段速率趋近律,并和积分滑模面相结合设计速度环控制器,从而降低抖振。此外,利用改进后的二阶扩张状态扰动观测器来作为扰动观测器估计外部集成扰动,将估计值与控制器结合来构建复合控制方法。通过MATLAB/Simulink仿真证明,在启动时,改进后电机转速超调量更小,调节时间为0.028 s;在负载变化下,改进扰动观测器的期望速度与实际速度之差在0.8 rpm以内。因此该复合控制策略能够增强系统的动态性能,抑制抖振,抗干扰效果更好。 展开更多
关键词 永磁同步电机 新型分段速度趋近律 扩张状态扰动观测器 滑模控制
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基于改进扰动观测器的PMSM无传感器控制研究
4
作者 朱金龙 王步来 陈东耀 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第3期83-86,共4页
为提升扰动观测器在永磁同步电机无传感器控制中的动态响应性能,提出了一种考虑动态过程的改进扰动观测器算法。首先,构建扰动观测器数学模型,将电流状态方程中的反电动势作为扰动,通过扰动观测器实现反电动势的准确估计;其次,以角加速... 为提升扰动观测器在永磁同步电机无传感器控制中的动态响应性能,提出了一种考虑动态过程的改进扰动观测器算法。首先,构建扰动观测器数学模型,将电流状态方程中的反电动势作为扰动,通过扰动观测器实现反电动势的准确估计;其次,以角加速度作为扩张状态变量,设计扩张状态观测器对反电动势中的转子位置与速度进行估计。仿真结果表明,提出的改进扰动观测器算法在电机转速与负载转矩突变时,转速稳定恢复时间为0.05 s,转速估计误差为10 r/min,转子位置估计误差为0.05 rad,具有更快的动态响应速度与更高的估计精度。 展开更多
关键词 永磁同步电机 扰动观测器 扩张状态观测器 无传感器控制
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基于比例谐振扩张状态观测器的周期扰动抑制方法
5
作者 段倩文 朱进聪 +3 位作者 孙杭 邓久强 毛耀 包启亮 《指挥与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期569-576,共8页
由于逆变器非线性及绕组非对称性,双三相同步电机驱动系统含有大量周期扰动。其以谐波电流的形式存在于定子绕组中,引起电流失真及系统损耗。针对该问题,提出基于比例谐振扩张状态观测器的谐波抑制方法。叠加比例谐振模块的扩张状态观... 由于逆变器非线性及绕组非对称性,双三相同步电机驱动系统含有大量周期扰动。其以谐波电流的形式存在于定子绕组中,引起电流失真及系统损耗。针对该问题,提出基于比例谐振扩张状态观测器的谐波抑制方法。叠加比例谐振模块的扩张状态观测器除观测总扰动外,旨在放大谐波电流幅值;针对改善后的被控对象,引入模型预测电流控制提升系统动态响应特性。实验结果表明该方法可有效降低系统损耗,提升电流正弦度。 展开更多
关键词 周期扰动抑制 双三相同步电机 比例谐振扩张状态观测器 模型预测电流控制
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基于扩张状态观测器的里程计定位补偿无人车轨迹跟踪控制 被引量:4
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作者 刘小松 魏昌斌 +2 位作者 单泽涛 单泽彪 刘云清 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期313-320,共8页
无人车的轨迹跟踪精度与车载传感器密切相关,应用图像、基站定位等方法容易受到实际中存在的各种干扰的影响导致传感器数据出现误差甚至丢失,进而影响无人车的轨迹跟踪精度。鉴于此本文以差速驱动型无人车为研究对象,提出了一种仅依赖... 无人车的轨迹跟踪精度与车载传感器密切相关,应用图像、基站定位等方法容易受到实际中存在的各种干扰的影响导致传感器数据出现误差甚至丢失,进而影响无人车的轨迹跟踪精度。鉴于此本文以差速驱动型无人车为研究对象,提出了一种仅依赖轮式里程计的无人车轨迹跟踪控制方法,同时通过扩张状态观测器来估计总扰动的方式解决里程计在复杂工况下受干扰产生读数偏移以及长时间运行产生的累计误差等问题。本文首先对里程计的定位过程进行了分析,通过对里程计建立扩张状态观测器准确测量影响定位的干扰,并且针对里程计的偏差,采取扰动补偿措施以提升定位精度。随后对车辆的轨迹跟踪动态误差进行了深入研究,并设计了相应的误差方程,以制定轨迹跟踪控制策略。在实际弯曲道路测试中,车辆可以稳定在0.21 m的跟踪误差范围内,验证了本文所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 无人车控制 扩张状态观测器 轮式里程计 扰动补偿 自抗扰控制
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基于扩张状态观测器的并联直流变换器增强控制策略 被引量:2
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作者 段鸣航 段建东 +1 位作者 王露霄 孙力 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1-12,共12页
为进一步改善并联直流变换器在多种内外部扰动下的动态性能,提出一种基于双闭环扩张状态观测器(ESO)的增强控制策略。该策略将比例调节器与ESO相结合,然后分别应用于公共电压外环和各个电流内环,实现各功率单元的动态均流,也强化对输入... 为进一步改善并联直流变换器在多种内外部扰动下的动态性能,提出一种基于双闭环扩张状态观测器(ESO)的增强控制策略。该策略将比例调节器与ESO相结合,然后分别应用于公共电压外环和各个电流内环,实现各功率单元的动态均流,也强化对输入电压扰动的抑制能力,且无需额外传感器。首先,根据并联变换器的状态方程,推导内环电流ESO控制的表达式。然后,根据电流闭环极点的分布情况,从理论上分析ESO型电流内环在输入电压扰动抑制方面强于比例积分型电流内环的原因。此外,借助伯德图,给出ESO型电流内环对电感失配的鲁棒性更强并能有效消除动态电流偏差的理论依据。最后,使用三相buck变换器进行不同方案的对比验证,实验结果证明了所提策略在改进动态性能方面的有效性和先进性。 展开更多
关键词 并联直流变换器 扩张状态观测器 双闭环控制 参数鲁棒性 扰动抑制 动态均流
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基于扰动观测器的双容液位系统RBF神经网络滑模控制 被引量:1
8
作者 张克 于海生 +1 位作者 孟祥祥 颜克甲 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第5期954-960,共7页
针对双容液位系统存在的外部扰动、模型参数不确定等问题,设计了一种基于非线性扰动观测器(nonlinear disturbance observer,NDOB)的径向基函数神经网络滑模控制(radial basis function neural network sliding mode control,RNNSMC)方... 针对双容液位系统存在的外部扰动、模型参数不确定等问题,设计了一种基于非线性扰动观测器(nonlinear disturbance observer,NDOB)的径向基函数神经网络滑模控制(radial basis function neural network sliding mode control,RNNSMC)方法。建立双容液位系统数学模型,采用积分型滑模面来提高系统的鲁棒性,在常规积分滑模控制的基础上,通过RBF神经网络(RBF neural network,RNN)对系统的非线性函数进行逼近,并设计非线性扰动观测器估计外部扰动,选用Lyapunov稳定性判据证明了控制策略的闭环稳定性。仿真结果表明,所提控制策略与积分滑模控制(integral sliding mode control,ISMC)方法相比,不需要精确的数学模型,且控制精度更高,抗干扰能力更强。 展开更多
关键词 RBF神经网络 滑模控制 双容液位系统 非线性扰动观测器 外部扰动
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基于状态观测器的扰动补偿在转台控制中的应用 被引量:4
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作者 孟凡军 徐国柱 郭晓月 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期488-492,共5页
为了减小干扰力矩对转台性能的影响,提出了基于观测器的扰动补偿控制来抑制干扰力矩的方法。首先采用传递函数的方法分析了状态观测器中各观测状态与观测器输入之间的关系,利用观测器获得角加速度信号构造扰动补偿器对外部扰动进行补偿... 为了减小干扰力矩对转台性能的影响,提出了基于观测器的扰动补偿控制来抑制干扰力矩的方法。首先采用传递函数的方法分析了状态观测器中各观测状态与观测器输入之间的关系,利用观测器获得角加速度信号构造扰动补偿器对外部扰动进行补偿控制,设计了具有扰动补偿的转台控制系统,并分析了加入扰动补偿后对控制系统的影响。分析和试验结果表明,此基于状态观测器的扰动补偿可以对低频的扰动进行有效的抑制,能够显著的提高转台低频小信号振动时的失真度和三轴联动精度,同时对瞬态扰动也有一定的抑制作用。 展开更多
关键词 状态观测器 扰动补偿 抑制 转台
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基于观测器的具外部扰动的离散时间系统的滑模控制
10
作者 高超 高存臣 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期118-122,共5页
针对一类具有配外部扰动的多输入多输出(MIMO)离散时间系统(DTS),提出了改进的状态观测器的设计方案,使得该观测器不受外部扰动的影响。对外部扰动满足匹配条件的MIMO-DTS,提出了基于状态观测器和扰动估计器的滑模控制器设计方案,该设... 针对一类具有配外部扰动的多输入多输出(MIMO)离散时间系统(DTS),提出了改进的状态观测器的设计方案,使得该观测器不受外部扰动的影响。对外部扰动满足匹配条件的MIMO-DTS,提出了基于状态观测器和扰动估计器的滑模控制器设计方案,该设计方案不要求知道系统的状态和外部扰动的上界。提出的仿真例子说明了本文方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 非匹配 不确定离散系统 状态观测器i外部扰动 滑模控制器中图法
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基于扰动观测器的锂电池荷电状态估算方法 被引量:2
11
作者 刘思佳 代高强 +2 位作者 周迅 孟令锋 黄勇 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第10期1256-1259,共4页
基于电池模型的荷电状态(SOC)估算方法,模型参数的误差会直接影响估算结果。根据扰动观测器原理,建立了锂电池电压扰动观测器模型,与扩展卡尔曼滤波(EKF)算法相结合,设计了具有电池电压扰动补偿功能的锂电池SOC估算方法。由电压扰动观... 基于电池模型的荷电状态(SOC)估算方法,模型参数的误差会直接影响估算结果。根据扰动观测器原理,建立了锂电池电压扰动观测器模型,与扩展卡尔曼滤波(EKF)算法相结合,设计了具有电池电压扰动补偿功能的锂电池SOC估算方法。由电压扰动观测器得到的补偿电压变量,可实时修正数学模型中的电池状态变量偏差对SOC估算的影响。仿真结果表明当电池数学模型存在滞后电压等动态响应误差时,该方法在充放电过程中SOC估算精度要优于常规EKF估算方法。 展开更多
关键词 荷电状态估算 扰动观测器 电压扰动补偿 滞后电压
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基于扩张状态观测器的电力系统强迫扰动监测
12
作者 李浪 《电网与清洁能源》 北大核心 2015年第1期29-34,共6页
提出将扩张状态观测器(extended state observer,ESO)应用于电力系统强迫扰动估计问题。将电力系统的强迫扰动量扩张成新的一阶状态量,与原系统方程一起组合成新的增广系统,以此来建立扩张状态观测器,在PSCAD里搭建观测器仿真模型,通过... 提出将扩张状态观测器(extended state observer,ESO)应用于电力系统强迫扰动估计问题。将电力系统的强迫扰动量扩张成新的一阶状态量,与原系统方程一起组合成新的增广系统,以此来建立扩张状态观测器,在PSCAD里搭建观测器仿真模型,通过选择合适的观测器参数,对单机无穷大系统原动机功率扰动进行仿真分析,结果表明该观测器对系统的状态和扰动量可进行准确的估计,从而验证了该方法的有效性。并在此基础上,研究了正弦波和脉冲波2种扰动形式对系统稳定性的影响,结果表明在相同幅值和频率的情况下,正弦波更易引起系统的不稳定。 展开更多
关键词 扩张状态观测器 参数整定 电力系统 扰动监测
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基于无差扰动跟踪状态观测器的自抗扰控制技术研究 被引量:1
13
作者 石上瑶 刘家豪 +1 位作者 石萱 陈鹏云 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2023年第7期7-12,22,共7页
针对现有自抗扰控制器使用的扩张状态观测器抑制谐波扰动能力差的缺点,提出一种基于无差扰动跟踪观测器的改进型自抗扰控制方法,该方法消除了传统扩张状态观测器的状态跟踪误差对系统的影响,显著地抑制谐波扰动引起的系统振动,提高了系... 针对现有自抗扰控制器使用的扩张状态观测器抑制谐波扰动能力差的缺点,提出一种基于无差扰动跟踪观测器的改进型自抗扰控制方法,该方法消除了传统扩张状态观测器的状态跟踪误差对系统的影响,显著地抑制谐波扰动引起的系统振动,提高了系统控制精度,并证明了提出的方法对系统参数和自抗扰控制参数在大范围内变化保持控制的稳定性。仿真实验表明,提出的观测器具有跟踪精度高、抗扰能力强、频率稳定性好等优点,具有良好的控制性能。 展开更多
关键词 自抗扰控制 误差扰动跟踪 扩张状态观测器 频率稳定性分析
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基于线性扩张状态观测器的永磁同步电机状态估计与性能分析 被引量:18
14
作者 毛海杰 李炜 +1 位作者 蒋栋年 冯小林 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2155-2165,共11页
针对永磁同步电机(PMSM)矢量控制中的扰动抑制问题,采用多变量的线性扩张状态观测器(LESO),在估计系统状态、负载扰动及不确定性的同时,基于频域法,在参数选取的全范围区间内,系统分析LESO参数选取对估计的收敛性、快速性以及对干扰和... 针对永磁同步电机(PMSM)矢量控制中的扰动抑制问题,采用多变量的线性扩张状态观测器(LESO),在估计系统状态、负载扰动及不确定性的同时,基于频域法,在参数选取的全范围区间内,系统分析LESO参数选取对估计的收敛性、快速性以及对干扰和测量噪声的鲁棒性影响,给出针对PMSM的LESO参数整定步骤。与已有方法相比,拓宽了LESO参数选取的范围,提高了LESO对PMSM状态的观测效果,进而为改善其控制品质奠定了良好的基础,结果具有理论价值和工程实践指导意义。仿真和实验结果验证了结论的有效性。 展开更多
关键词 线性扩张状态观测器 永磁同步电机 误差分析 扰动抑制
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利用扩张状态观测器的交流永磁同步电机控制 被引量:16
15
作者 杨晓霞 王帅 +2 位作者 邓永停 张斌 李玉霞 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期810-816,共7页
为了提高交流永磁同步电机控制系统的控制品质,保证系统在内外各种扰动的影响下仍能保持快速、无超调、高精度的控制品质,提出了一种改进的控制方式。首先,根据电机模型的特点,分析了影响系统控制品质的因素,包括电流环的动态耦合、速... 为了提高交流永磁同步电机控制系统的控制品质,保证系统在内外各种扰动的影响下仍能保持快速、无超调、高精度的控制品质,提出了一种改进的控制方式。首先,根据电机模型的特点,分析了影响系统控制品质的因素,包括电流环的动态耦合、速度环的未知扰动等。然后,在介绍扩张状态观测器的原理及功能的基础上,设计了三个扩张状态观测器分别估计速度环和电流环的总扰动,进而设计出具有扰动前馈补偿和误差反馈律相结合的复合控制器。最后仿真和实验均证明了改进的控制策略的有效性。实验结果表明,使用同一组控制器参数,改进的控制策略能够同时实现高低速的高品质动态响应。设定速度为600 r/min时,与传统PI控制器相比,调节时间从0.54 s缩短为0.09 s,速度稳态误差RMS值从2.2 r/min降为1.6 r/min;设定速度为0.01 r/min时,改进的控制策略仍能够保持电机平稳运行,且位置误差在±1码。该控制策略能够满足交流永磁同步电机高精度控制的要求。 展开更多
关键词 交流永磁同步电机 扩张状态观测器 动态解耦 扰动抑制
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基于扩展状态观测器的伺服系统特征建模和自适应滑模控制 被引量:12
16
作者 王翔 吴益飞 +2 位作者 高阳 郭健 陈庆伟 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期261-268,274,共9页
为抑制伺服系统中的转矩扰动和惯量变化对动态性能和稳态精度的影响,该文提出了1种基于扩展状态观测器(ESO)的伺服系统特征建模和自适应离散终端滑模控制方法。将伺服系统动力学模型中的摩擦力矩、转矩扰动和其他不确定性扰动归入集总扰... 为抑制伺服系统中的转矩扰动和惯量变化对动态性能和稳态精度的影响,该文提出了1种基于扩展状态观测器(ESO)的伺服系统特征建模和自适应离散终端滑模控制方法。将伺服系统动力学模型中的摩擦力矩、转矩扰动和其他不确定性扰动归入集总扰动,并看作新的系统状态,设计ESO对其进行观测和补偿。在补偿后的广义被控对象基础上,通过采样其输入输出数据和在线参数辨识,建立伺服系统特征模型,并设计自适应离散终端滑模控制器。通过Lyapunov稳定性理论分析观测误差的收敛性,并证明跟踪误差的有限时间有界性。仿真结果表明,该文方法对转矩扰动有较强的鲁棒性,且能够适应20倍以内的转动惯量。 展开更多
关键词 扩展状态观测器 伺服系统 自适应控制 滑模控制 转矩扰动 惯量
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惯性稳定平台扩张状态观测器/PD复合控制 被引量:8
17
作者 周向阳 赵蓓蕾 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期6-10,共5页
为提高惯性稳定平台控制系统的稳定精度,在常规PID控制的基础上提出了一种扩张状态观测器与PID相结合的复合控制算法。利用扩张状态观测器将惯性稳定平台的各种内部扰动和外部扰动都视为总和扰动并观测出来,然后通过PID控制器进行误差... 为提高惯性稳定平台控制系统的稳定精度,在常规PID控制的基础上提出了一种扩张状态观测器与PID相结合的复合控制算法。利用扩张状态观测器将惯性稳定平台的各种内部扰动和外部扰动都视为总和扰动并观测出来,然后通过PID控制器进行误差反馈控制,从而提高控制系统的扰动抑制能力与稳定精度。以Lu Gre摩擦模型加入控制模型进行仿真分析,并通过北航自研的惯性稳定平台进行实验验证。结果表明:扩张状态观测器/PD复合控制方法具有高的扰动抑制能力,可显著提高稳定平台稳定精度。相比常规PID方法,扩张状态观测器/PD复合控制使横滚框和俯仰框的稳定精度分别提高了33.23%和55.01%。 展开更多
关键词 惯性稳定平台 扩张状态观测器 PID 扰动抑制
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基于扩张状态观测器的稳定平台非奇异终端滑模控制 被引量:11
18
作者 周向阳 李玲玲 赵立波 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期161-169,共9页
针对多源扰动对航空遥感惯性稳定平台稳定精度影响,提出一种基于扩张状态观测器的稳定平台非奇异终端滑模控制复合控制策略,对多源扰动进行抑制,提高稳定平台指向精度,实现高精度成像。首先采用非奇异终端滑模控制,将多源扰动视为总和干... 针对多源扰动对航空遥感惯性稳定平台稳定精度影响,提出一种基于扩张状态观测器的稳定平台非奇异终端滑模控制复合控制策略,对多源扰动进行抑制,提高稳定平台指向精度,实现高精度成像。首先采用非奇异终端滑模控制,将多源扰动视为总和干扰,设计非奇异终端滑模控制面和控制律,实现对多源扰动的有效抑制;针对滑模控制存在的抖振问题,采用扩张状态观测器对扰动进行观测,将观测到的状态量及总和干扰作为校正依据,对非奇异终端滑模控制律进行校正,实现控制律的优化,从而实时抑制抖振扰动;最后,对方法的有效性进行仿真分析及实验验证。结果表明,提出的复合控制方法扰动抑制能力明显,可有效提高惯性稳定平台稳定性和指向精度。 展开更多
关键词 惯性稳定平台 非奇异终端滑模 扩张状态观测器 抖振 扰动抑制
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增量式函数观测器对输入端不确定性有界扰动的稳定鲁棒性分析 被引量:3
19
作者 韩忠旭 李丹 +1 位作者 考志强 张胜刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第32期87-91,共5页
观测器的稳定性证明是观测器存在的根本依据,文中在增量式函数观测器IFO-K?x成立的充要条件的基础上,探讨由于受控对象的固有特性(如不确定性、慢时变性等)使得IFO-K?x的充要条件不能给予严格保证时,其渐近稳定关系的变化。通过数学分析... 观测器的稳定性证明是观测器存在的根本依据,文中在增量式函数观测器IFO-K?x成立的充要条件的基础上,探讨由于受控对象的固有特性(如不确定性、慢时变性等)使得IFO-K?x的充要条件不能给予严格保证时,其渐近稳定关系的变化。通过数学分析,论证IFO-K?x对于输入端存在不确定性有界扰动时的稳定鲁棒性。理论分析和工程实践均证明了,采用IFO-K?x设计状态反馈控制系统,不仅具有适用性和实用性,而且比起普通观测器具有较好的稳定鲁棒性,从而为观测器理论在控制工程中的创新与推广应用提供了一个重要的理论依据。 展开更多
关键词 增量式函数观测器 状态反馈控制:鲁棒观测器 渐近稳定性 有界扰动 机炉协调
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基于状态观测器的多艘船舶鲁棒同步控制 被引量:3
20
作者 丁福光 马燕芹 +1 位作者 王元慧 李江军 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期789-794,共6页
为了实现多艘船舶的同步运动,满足海上作业的需求,提出了基于状态观测器的多艘船舶鲁棒同步运动控制策略。建立了多艘船舶运动数学模型;建立了扰动观测器对未知扰动进行估计;在此基础上,为每艘船预先设定期望路径,并用有向图表示船舶之... 为了实现多艘船舶的同步运动,满足海上作业的需求,提出了基于状态观测器的多艘船舶鲁棒同步运动控制策略。建立了多艘船舶运动数学模型;建立了扰动观测器对未知扰动进行估计;在此基础上,为每艘船预先设定期望路径,并用有向图表示船舶之间的通信,将多艘船的同步运动误差引入到反馈控制器,控制多艘船舶实现同步运动;在多艘船的速度和加速度不可测的情况下,通过分别对每一艘船舶设计非线性状态观测器,进而得到多艘船的速度和加速度估计值;利用李雅普诺夫稳定性理论,证明了所设计的控制律的稳定性;通过仿真得出该同步控制方法可以很好地解决多艘船舶的同步运动控制问题。 展开更多
关键词 船舶运动控制 同步控制 扰动观测器 非线性状态观测器 鲁棒控制
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