重载列车离散积分终端滑模预测控制

1

作者 李中奇 孙鹏昕 +1 位作者 杨辉 周靓 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第2期235-244,共10页

针对重载列车运行环境复杂多变导致的传统控制方法跟踪误差较大的问题,提出了一种新型的离散积分终端滑模预测控制方案,该方案设计了一种基于自适应切换控制的离散积分终端滑模控制律,为提高重载列车系统跟踪精度,将模型预测控制与离散... 针对重载列车运行环境复杂多变导致的传统控制方法跟踪误差较大的问题,提出了一种新型的离散积分终端滑模预测控制方案,该方案设计了一种基于自适应切换控制的离散积分终端滑模控制律,为提高重载列车系统跟踪精度,将模型预测控制与离散积分终端滑模控制相结合并推导出离散积分终端滑模预测控制方案.并且还对重载列车多输入多输出系统的未知扰动、系统离散化误差进行了延时估计,进一步提升了模型的精度和算法的控制精度.仿真结果表明,本文提出的控制方法质点1速度跟踪误差在±0.2 km/h以内,各质点控制力变化平稳且小于对比方案. 展开更多

关键词 重载列车 离散积分终端滑模控制 模型预测控制 自适应控制 速度跟踪

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全超导托卡马克核聚变发电装置快控电源的干扰抑制离散积分滑模电流控制

2

作者 黄海宏 陈昭 王海欣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期3141-3151,共11页

全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源的首要性能指标是快速跟踪参考信号,以输出电流实现负载线圈的励磁,对等离子体的垂直位移进行反馈控制。EAST快控电源负载线圈受装置内部部件和真空内等离子体的影响,线圈感值会出现小范围... 全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源的首要性能指标是快速跟踪参考信号,以输出电流实现负载线圈的励磁,对等离子体的垂直位移进行反馈控制。EAST快控电源负载线圈受装置内部部件和真空内等离子体的影响,线圈感值会出现小范围内慢时变波动以及线圈上存在互感电动势干扰,传统比例-积分(PI)控制方法在电流跟踪控制过程中存在不足。为了实现干扰的抑制和应对负载波动,提出一种带干扰抑制的离散积分滑模控制方法,根据系统状态方程设计离散积分滑模控制器,结合滑模干扰观测器实现集总干扰的观测,对集总干扰进行前馈补偿控制。为了抑制抖振和加快收敛速度,设计一种新型平滑饱和函数和增益自适应观测器,根据观测电流误差和跟踪电流误差自适应调整观测器增益。对比传统PI控制,仿真和实验验证了所提控制方法具有更加优良的电流跟踪特性,在输出电流超调更小的情况下动态响应更快,能够有效地抑制负载侧扰动,具有良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 EAST快控电源 离散积分 滑模控制 滑模干扰 观测器前馈补偿

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Buck变换器的鲁棒离散积分滑模控制 被引量：21

3

作者 郑长明 张加胜 +1 位作者 许睿 张国程 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第20期4306-4313,共8页

Buck变换器在受到参数摄动和外部负载扰动时,传统电压PI控制无法获得满意的动态响应和抗扰性,且传统滑模控制多基于连续时间域和电压单闭环设计,不仅在离散实现时存在稳定性问题,而且电压动态特性较双闭环控制差得多。为此,提出Buck变... Buck变换器在受到参数摄动和外部负载扰动时,传统电压PI控制无法获得满意的动态响应和抗扰性,且传统滑模控制多基于连续时间域和电压单闭环设计,不仅在离散实现时存在稳定性问题,而且电压动态特性较双闭环控制差得多。为此,提出Buck变换器的一种鲁棒离散积分滑模(DISM)电压控制策略。首先,在保留传统双闭环控制电流内环的基础上,重建含集中扰动的离散电压模型,设计全局鲁棒性DISM电压控制器,提高了输出电压的动态品质和抗扰性。其次,利用“延迟扰动估计”策略对集中扰动进行在线估计和补偿,使得控制器可工程实现并抑制滑模抖振。最后,给出所提出控制器的稳定性分析和参数设计准则,并与传统电压PI控制进行仿真和实验对比,验证了所提控制器优越性。 展开更多

关键词 BUCK 变换器 鲁棒控制 离散积分滑模 扰动估计

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PMSM位置伺服系统的离散积分变结构控制 被引量：7

4

作者 瞿少成 孟光伟 姚琼荟 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期136-138,146,共4页

讨论了利用离散趋近律设计不确定离散时间系统的变结构控制问题,针对离散趋近律造成系统的抖振,设计了离散积分变结构控制(IVSC)策略,应用于永磁式同步电动机(PMSM)位置伺服系统。仿真结果表明,离散积分变结构控制策略可以明显改善系统... 讨论了利用离散趋近律设计不确定离散时间系统的变结构控制问题,针对离散趋近律造成系统的抖振,设计了离散积分变结构控制(IVSC)策略,应用于永磁式同步电动机(PMSM)位置伺服系统。仿真结果表明,离散积分变结构控制策略可以明显改善系统的品质,增强系统的鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁式同步电动机 PMSM 位置伺服系统 离散积分变结构控制 鲁棒性

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H型平台直驱伺服系统离散积分滑模平滑控制 被引量：3

5

作者 方馨 王丽梅 张康 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期101-111,共11页

针对直线电机驱动H型平台中的直驱伺服系统易受负载扰动和机械耦合等因素影响的问题,提出一种H型平台直驱伺服系统离散积分滑模平滑位置控制方法。首先,研究建立以动子位置和速度为状态变量的含有机械耦合特性的直驱伺服系统离散数学模... 针对直线电机驱动H型平台中的直驱伺服系统易受负载扰动和机械耦合等因素影响的问题,提出一种H型平台直驱伺服系统离散积分滑模平滑位置控制方法。首先,研究建立以动子位置和速度为状态变量的含有机械耦合特性的直驱伺服系统离散数学模型;然后,设计离散积分滑模位置控制器,以减小外部扰动对系统影响,提高系统跟踪精度;同时,为削弱控制律中符号函数引起的抖振现象,设计一种平滑饱和函数代替传统符号函数,并通过仿真给出饱和函数曲线,定量分析证明平滑饱和函数的优越性。最后对该方法进行仿真与实验验证,并给出控制系统关键部件的实现方案,结果表明所提方法不仅提高了系统位置跟踪精度,削弱抖振程度,而且能够增强系统对负载扰动的鲁棒性。 展开更多

关键词 H型平台 直线电机驱动伺服系统 离散积分滑模控制 平滑饱和函数 抖振 机械耦合

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积分离散引导的物联网中离散系统差异数据融合 被引量：5

6

作者 左延红 张克仁 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2014年第3期149-152,共4页

研究一种积分离散引导的物联网中离散系统差异数据融合。对物联网中离散型制造系统下各个物联网节点的差异数据进行融合处理是离散型制造系统需要解决的重要问题。在传统的离散型制造系统中,数据采用分布式处理方法,每个节点的数据做单... 研究一种积分离散引导的物联网中离散系统差异数据融合。对物联网中离散型制造系统下各个物联网节点的差异数据进行融合处理是离散型制造系统需要解决的重要问题。在传统的离散型制造系统中,数据采用分布式处理方法,每个节点的数据做单独处理,所以无法融合所有数据的优点,达到较好的全局效率。提出一种积分离散引导的物联网中离散系统差异数据融合,即采用物联网技术将分布式系统下各个离散制造系统的终端数据进行统一收集和综合,然后采用积分离散引导的方法对获取的所有差异化数据进行处理,从而达到所有数据的有效融合。采用一组100节点的6类型数据进行实验,结果显示,采用积分离散引导的物联网中离散系统差异数据融合,数据被很好地融合起来,且数据的谱平均分布,所以算法具有很好的应用价值。 展开更多

关键词 积分离散引导 物联网 差异化数据融合

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离散精细时程积分的自适应求积算法研究 被引量：3

7

作者 李健 高广军 张洁 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期502-505,2,共5页

基于Hamilton体系下的精细时程积分方法,通过对载荷项进行离散,应用中值法使载荷项在时间步长内为常值,从而将非齐次动力方程转化为齐次动力方程,避免了矩阵的求逆运算;基于积分区间逐次半分的思想实现了任意时间步长的自适应求积。数... 基于Hamilton体系下的精细时程积分方法,通过对载荷项进行离散,应用中值法使载荷项在时间步长内为常值,从而将非齐次动力方程转化为齐次动力方程,避免了矩阵的求逆运算;基于积分区间逐次半分的思想实现了任意时间步长的自适应求积。数值算例结果表明:在同等时间步长的非齐次系统中,精细时程积分的最大误差为中心差分法的2.8%,为Newmark法的2.2%,最大求解误差仅为0.029%。这充分说明了本文的离散精细时程积分的自适应求积算法具有很好的收敛性。 展开更多

关键词 动力学方程 离散精细时程积分 中值法 指数矩阵计算 自适应求积

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广义Hamilton(控制)系统的离散梯度积分法 被引量：1

8

作者 张素英 邓子辰 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期571-574,608,共5页

对于广义Hamilton系统及广义Hamilton控制系统,基于能量的Hamilton函数,用离散梯度方法给出了系统保持Hamilton函数特征的数值解法,证明了积分方法可有效地保持Hamilton函数随时间的变化率。通过算例说明了本文方法的有效性。

关键词 离散梯度 离散梯度积分法 广义HAMILTON系统 广义Hamilton控制系统

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基于正序与离散辛普生积分均值公式的三相瞬时谐波检测算法

9

作者 刘传林 侯宁宁 张迎峰 《长沙电力学院学报（自然科学版）》 2005年第3期5-9,共5页

在三相三线制中,三相谐波瞬时无功功率理论ip-iq运算变换的正序有功电流i+p和无功电流i+q只含3k(k为整数)次谐波.根据这一特征,设计应用离散辛普生积分公式计算均值的算法提取正序基波电流直流分量,通过反变换得到正序基波电流分量,再... 在三相三线制中,三相谐波瞬时无功功率理论ip-iq运算变换的正序有功电流i+p和无功电流i+q只含3k(k为整数)次谐波.根据这一特征,设计应用离散辛普生积分公式计算均值的算法提取正序基波电流直流分量,通过反变换得到正序基波电流分量,再从该电流分量重构得到电流谐波分量.该算法可以减少谐波检测过程的计算量,易于实现数字运算.理论分析和MATLAB仿真表明,应用该算法的信号检测有较快的动态响应特性,能实现对三相电路谐波电流的检测. 展开更多

关键词 三相瞬时谐波检测 ip-iq运算方式 离散辛普生积分公式均值算法 MATLAB仿真实验

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三耦合薛定谔方程组的离散线积分方法

10

作者 王一帆 孙建强 陈宵玮 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第5期20-25,共6页

三耦合薛定谔方程组具有能量守恒特性,用保能量算法数值模拟三耦合薛定谔方程组孤立波的演化行为具有重要意义.将三耦合薛定谔方程组转化成典则哈密尔顿系统,利用Boole离散线积分方法进行数值求解,得到三耦合薛定谔方程的一个新的保能... 三耦合薛定谔方程组具有能量守恒特性,用保能量算法数值模拟三耦合薛定谔方程组孤立波的演化行为具有重要意义.将三耦合薛定谔方程组转化成典则哈密尔顿系统,利用Boole离散线积分方法进行数值求解,得到三耦合薛定谔方程的一个新的保能量格式.利用新格式数值模拟方程组在不同参数下孤立波的行为.数值结果表明离散线积分方法可以很好模拟方程组孤立波的行为和保方程的能量守恒. 展开更多

关键词 三耦合薛定谔方程组 哈密尔顿系统 离散线积分方法 谱方法

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基于离散时间积分MCS算法的共轨系统自适应跟踪控制

11

作者 马亚玲 《现代电子技术》 北大核心 2017年第18期110-113,共4页

为了获取燃油共轨压力动态参数,采用离散时间积分MCS自适应算法设计了一个全新的模型。通过实验,证明了离散时间积分自适应作用可以提高CR闭环回路的性能,并确定了新算法的有效性。该算法可以有效解决CR压力监控和调节的问题,对于CR闭... 为了获取燃油共轨压力动态参数,采用离散时间积分MCS自适应算法设计了一个全新的模型。通过实验,证明了离散时间积分自适应作用可以提高CR闭环回路的性能,并确定了新算法的有效性。该算法可以有效解决CR压力监控和调节的问题,对于CR闭环控制具有借鉴意义。 展开更多

关键词 共轨系统 离散时间积分 跟踪控制 MCS算法

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用离散到达条件提升变结构滤波器性能 被引量：1

12

作者 史正强 裴忠才 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期115-120,共6页

基于传统到达条件的变结构滤波器稳定性已经得到证明,但是已有的研究还没有推导出能保证一定收敛速度的矫正增益。通过引入离散线性到达条件和离散积分到达条件来保证滤波器的收敛速度。由于变结构滤波器是基于模型的,系统噪声会引入状... 基于传统到达条件的变结构滤波器稳定性已经得到证明,但是已有的研究还没有推导出能保证一定收敛速度的矫正增益。通过引入离散线性到达条件和离散积分到达条件来保证滤波器的收敛速度。由于变结构滤波器是基于模型的,系统噪声会引入状态估计的稳态误差,离散积分到达条件可以消除稳态误差。测量噪声会对状态估计性能带来较大影响。将均值滤波和离散线性到达条件相结合,推导出可以抑制测量噪声影响的矫正增益。应用一种带系统噪声和测量噪声的线性系统来对经过改进的滤波器进行仿真。仿真结果验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 变结构滤波器 收敛速度 离散线性到达条件 离散积分到达条件

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基于广义Choquet积分的职位推荐算法 被引量：4

13

作者 陆佳雯 武频 +1 位作者 雷志丹 朱儒康 《计算机工程与设计》 北大核心 2021年第1期206-211,共6页

为解决传统职位推荐算法推荐结果范围小,无法对跨行就业率高的人群进行有效推荐的问题,提出基于人口统计学数据及广义Choquet积分的职位推荐算法。利用层次分析法构建用户信息层次结构模型,结合广义Shapley函数与离散Choquet积分,通过... 为解决传统职位推荐算法推荐结果范围小,无法对跨行就业率高的人群进行有效推荐的问题,提出基于人口统计学数据及广义Choquet积分的职位推荐算法。利用层次分析法构建用户信息层次结构模型,结合广义Shapley函数与离散Choquet积分,通过计算最优相似人群进行职位推荐。与传统模型实验对比,推荐模型在雷达招聘网站提供的数据集上准确率提高了8.35%,有效验证了其可行性和有效性。 展开更多

关键词 推荐算法 人口统计学 广义Shapley函数 离散Choquet积分 层次分析法

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空间相位解析的三相并网逆变器不平衡控制策略 被引量：4

14

作者 徐友 郑建勇 +1 位作者 梅军 张卿杰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期133-139,共7页

鉴于公共电网常处于三相电压不对称运行状态,本文提出一种基于电网电压矢量空间相位解析的并网逆变器不平衡控制新策略。该控制策略通过捕捉电网电压正、负序重合角解析电压和电流正、负序分量的空间相位关系,直接以不平衡的电网电压矢... 鉴于公共电网常处于三相电压不对称运行状态,本文提出一种基于电网电压矢量空间相位解析的并网逆变器不平衡控制新策略。该控制策略通过捕捉电网电压正、负序重合角解析电压和电流正、负序分量的空间相位关系,直接以不平衡的电网电压矢量进行定向并根据常规比例积分(PI)控制器设计了一种新颖比例离散积分控制器,实现对2倍工频的并网电流有功分量和无功分量的零稳态误差控制,且无需计算并网电流正、负序分量,降低了系统计算负荷。实验结果表明,该控制策略可显著抑制电网电压不平衡工况下脉宽调制(PWM)逆变器直流侧电压2次谐波和并网电流畸变。 展开更多

关键词 空间相位解析 重合角 周期延拓 离散积分控制器 零稳态误差 冲击响应不变法

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基于数学形态学复合滤波和无时延d-q变换的电压暂态扰动识别 被引量：5

15

作者 王霄桦 程浩忠 胡丹 《继电器》 CSCD 北大核心 2007年第9期32-36,59,共6页

暂态电压扰动的识别是当前电能质量领域研究的热点,采用了无时延d-q变换进行暂态电压扰动识别,从而解决了延时60°构造对称三相电压的d-q变换的镜像扰动问题,针对无时延d-q变换易受谐波及高频噪声干扰的缺点,研究了数学形态学结合... 暂态电压扰动的识别是当前电能质量领域研究的热点,采用了无时延d-q变换进行暂态电压扰动识别,从而解决了延时60°构造对称三相电压的d-q变换的镜像扰动问题,针对无时延d-q变换易受谐波及高频噪声干扰的缺点,研究了数学形态学结合离散积分的滤波方案,用以取代传统的数字低通滤波器。在LabVIEW中的将该方案与传统数字低通滤波器进行对比,结果表明该滤波方案响应速度快,适应能力强,检测精度高,具有非常优越的综合性能。 展开更多

关键词 数学形态学 离散积分 复合滤波 D-Q变换 电压扰动 响应速度 电压骤降 电压骤升

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传递辛矩阵群收敛于辛Lie群 被引量：1

16

作者 钟万勰 高强 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2013年第6期547-551,共5页

通过作用量变分原理,给出了Hamilton正则方程离散积分的传递辛矩阵表示,利用Hamil-ton正则方程给出了其对应的Lie代数。说明了当时间区段长度趋近于0时,离散系统积分的传递辛矩阵群收敛于连续时间Hamilton系统微分方程分析积分得到的辛... 通过作用量变分原理,给出了Hamilton正则方程离散积分的传递辛矩阵表示,利用Hamil-ton正则方程给出了其对应的Lie代数。说明了当时间区段长度趋近于0时,离散系统积分的传递辛矩阵群收敛于连续时间Hamilton系统微分方程分析积分得到的辛Lie群。 展开更多

关键词 离散积分 传递辛矩阵 HAMILTON 辛Lie群

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硬币型裂缝介质的频散与衰减 被引量：4

17

作者 张繁昌 桑凯恒 路亚威 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期836-843,I0011,共9页

为了快速、准确地模拟硬币型裂缝的频散和衰减,同时避免求解Galvin硬币型裂缝频变弹性模量表达式中存在的奇异性问题,基于Gauss-Lobatto等效离散积分的求解方法,将求解的第二类Fredholm积分方程转变为有限区间内的离散积分,并利用高阶... 为了快速、准确地模拟硬币型裂缝的频散和衰减,同时避免求解Galvin硬币型裂缝频变弹性模量表达式中存在的奇异性问题,基于Gauss-Lobatto等效离散积分的求解方法,将求解的第二类Fredholm积分方程转变为有限区间内的离散积分,并利用高阶近似方法将远场多重散射方程在零极限的求解问题与离散积分过程统一;进一步利用各向异性Gassmann方程,结合线性滑移理论与Hudson硬币型裂缝模型,分别给出了裂缝介质在高、低频极限条件下各个弹性模量的解析式。相速度和黏弹性反射系数数值模拟表明:随裂缝密度变大,衰减峰值变大;随裂缝尺度变大或流体黏度增强,衰减峰值频率向低频移动;相对于平行裂缝方向,垂直方向的速度和衰减变化最大,且当介质饱气时,反射系数明显大于含水、含油介质。数值模拟结果表明裂缝密度影响衰减,裂缝尺度和流体黏度影响介质由弛豫向非弛豫过渡的频带位置。 展开更多

关键词 硬币型裂缝 离散积分 各向异性Gassmann方程 线性滑移 Hudson裂缝模型

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一种短路过渡电弧传感器的研制

18

作者 姚河清 刘波 +1 位作者 李春燕 朱玲 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期85-88,共4页

首先针对CO2气体保护焊、MAG焊在短路过渡焊接条件下,电流、电压信号波动很大,焊炬摆动过程中,很难以瞬时值判别焊炬偏移这一问题,采用了对两侧摆动的电流进行离散积分,将两积分值进行比较从而识别焊炬偏移的方法,有效解决了对中识别问... 首先针对CO2气体保护焊、MAG焊在短路过渡焊接条件下,电流、电压信号波动很大,焊炬摆动过程中,很难以瞬时值判别焊炬偏移这一问题,采用了对两侧摆动的电流进行离散积分,将两积分值进行比较从而识别焊炬偏移的方法,有效解决了对中识别问题。针对在这种方法中积分差值的影响因素多、影响规律复杂,很难得到一个理想的数学模型进行控制,采用了自适应模糊控制技术。综合两方面技术,设计的电弧传感器获得了良好的跟踪控制效果。 展开更多

关键词 焊缝跟踪 电弧传感器 电流离散积分值比较 自适应模糊控制

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具有精确非线性补偿的三相光伏并网逆变器滑模变结构控制策略 被引量：3

19

作者 黄庆义 段启迪 +3 位作者 郝翔 黄浪 刘韬 谢瑞良 《电源学报》 CSCD 2013年第4期81-87,共7页

三相并网逆变器中,由于死区效应和开关延时带来的非线性将导致逆变器输出电压的严重失真,以致并网电流的总谐波失真增加。提出了一种新型的具有精确非线性补偿的三相光伏并网逆变器滑模变结构控制策略,以抑制并网电流谐波,并提高其动态... 三相并网逆变器中,由于死区效应和开关延时带来的非线性将导致逆变器输出电压的严重失真,以致并网电流的总谐波失真增加。提出了一种新型的具有精确非线性补偿的三相光伏并网逆变器滑模变结构控制策略,以抑制并网电流谐波,并提高其动态响应速度和鲁棒性。该控制策略将d-q坐标变换下的非线性补偿实现于离散积分滑模控制中。分析了逆变器输出电压的非线性,并建立了相应的非线性效应模型。根据此新模型设计了离散积分滑模控制策略。该控制策略既实现了精确的非线性补偿,也保证了整个系统的强鲁棒控制,并在一个100 kW的三相光伏并网逆变器样机上得以证实。仿真和实验结果表明:所提控制策略实现了系统全局稳定性控制、动态响应快速、鲁棒性强以及优良的电流谐波抑制能力。 展开更多

关键词 光伏逆变器 离散积分滑模控制 非线性补偿 总谐波失真 动态响应 强鲁棒性

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模块化多电平换流器测量失准的感知及定位 被引量：4

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作者 金阳忻 徐习东 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1495-1506,共12页

由于子模块众多,直流电网模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的测量系统复杂度较高,易出现个别传感器测量失准的问题。首先,基于MMC的控制模型,对电压、电流传感器测量失准造成的影响进行了定量分析,研究了MMC中电... 由于子模块众多,直流电网模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的测量系统复杂度较高,易出现个别传感器测量失准的问题。首先,基于MMC的控制模型,对电压、电流传感器测量失准造成的影响进行了定量分析,研究了MMC中电压及电流间存在的冗余关系,并利用离散积分首次推导了计及测量不确定度的子模块电容电压迭代估计值,该算法的收敛性可由不动点原理加以证明。然后,基于残差范数提出针对各种测量失准工况的感知判据,并给出其灵敏度。最后,通过PSCAD/EMTDC时域仿真进行验证,仿真结果表明:测量失准对MMC各层控制的效果均有不同程度的影响;该文提出的失准判据可在1s内精准感知及定位若干个失准的电压及电流传感器,有效降低其对系统安全稳定运行的影响。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 测量失准 离散积分 不动点原理 感知判据 灵敏度

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