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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.
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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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职称材料
H型平台直驱伺服系统离散积分滑模平滑控制
被引量:
3
2
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。
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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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职称材料
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
3
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。
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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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职称材料
一种考虑系统不确定性估计的重载列车最优黏着控制
被引量:
8
4
作者
付雅婷
朱虹燕
杨辉
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期1734-1742,共9页
重载列车在运行时,黏着条件容易受到不良的天气状况或轨面状态影响,会导致列车无法有效发挥牵引力。为了解决重载列车在运行过程中因黏着条件恶化导致无法有效发挥牵引力的问题,提出一种考虑系统不确定性估计的离散积分滑模控制方法,该...
重载列车在运行时,黏着条件容易受到不良的天气状况或轨面状态影响,会导致列车无法有效发挥牵引力。为了解决重载列车在运行过程中因黏着条件恶化导致无法有效发挥牵引力的问题,提出一种考虑系统不确定性估计的离散积分滑模控制方法,该方法通过对最优蠕滑速度的跟踪控制,实现重载列车的最优黏着控制。由于黏着系数在实际情况中难以测量,所以针对此情况设计串联滑模观测器对黏着系数进行观测估计。采用带遗忘因子的最小二乘法估计出黏着特性曲线斜率,并根据梯度下降算法得到最优蠕滑速度。以最优蠕滑速度和实际蠕滑速度作为控制系统输入,以牵引电机转矩作为系统输出,利用一步延迟估计方法估计系统的不确定性,据此设计离散积分滑模控制器控制电机转矩使蠕滑速度始终稳定在最佳蠕滑速度处。仿真实验结果表明:设计的考虑系统不确定性估计的离散积分滑模控制方法实现了对最优蠕滑速度的跟踪控制,并且与离散积分滑模控制方法相比,系统跟踪误差更小且具有更高的控制精度。说明采用的方法不仅能够补偿系统的不确定性和抑制抖振现象,而且还能实现对最优蠕滑速度的高精度跟踪控制,达到使重载列车牵引性能最优的目的。
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关键词
蠕滑速度
离散积分滑模控制
跟踪
控制
黏着
控制
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职称材料
题名
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
杨辉
周靓
机构
华东交通大学电气与自动化工程学院
华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室
出处
《控制理论与应用》
北大核心
2025年第2期235-244,共10页
基金
国家自然科学基金项目(61991404,52162048,62003138)
国家重点研发计划重点专项项目(2020YFB1713703)
江西省主要学科学术和技术带头人培养计划项目(20213BCJ22002)资助。
文摘
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.
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
Keywords
heavy haul trains
discrete integral terminal sliding mode control
model predictive control
adaptive control
speed tracking
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
H型平台直驱伺服系统离散积分滑模平滑控制
被引量:
3
2
作者
方馨
王丽梅
张康
机构
沈阳工业大学电气工程学院
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第6期101-111,共11页
基金
国家自然科学基金(51875366)。
文摘
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。
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
Keywords
H-type platform
linear motor drive servo system
discrete-time integral sliding mode control
smooth saturation function
chattering
mechanical coupling
分类号
TM351 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
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
3
作者
黄庆义
段启迪
郝翔
黄浪
刘韬
谢瑞良
机构
亚德诺半导体技术有限公司
中核核电运行管理有限公司二厂
西安交通大学
出处
《电源学报》
CSCD
2013年第4期81-87,共7页
文摘
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。
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
Keywords
PV inverter
DISMC
nonlinearity compensation
THD
dynamic response
strong robust
分类号
TM344.1 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
一种考虑系统不确定性估计的重载列车最优黏着控制
被引量:
8
4
作者
付雅婷
朱虹燕
杨辉
机构
华东交通大学电气与自动化工程学院
江西省先进控制与优化重点实验室
出处
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期1734-1742,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(U2034211,61803155,62003138)
江西省科技专项(20203AEI009)
江西省青年科学基金重点资助项目(20192ACBL21005)。
文摘
重载列车在运行时,黏着条件容易受到不良的天气状况或轨面状态影响,会导致列车无法有效发挥牵引力。为了解决重载列车在运行过程中因黏着条件恶化导致无法有效发挥牵引力的问题,提出一种考虑系统不确定性估计的离散积分滑模控制方法,该方法通过对最优蠕滑速度的跟踪控制,实现重载列车的最优黏着控制。由于黏着系数在实际情况中难以测量,所以针对此情况设计串联滑模观测器对黏着系数进行观测估计。采用带遗忘因子的最小二乘法估计出黏着特性曲线斜率,并根据梯度下降算法得到最优蠕滑速度。以最优蠕滑速度和实际蠕滑速度作为控制系统输入,以牵引电机转矩作为系统输出,利用一步延迟估计方法估计系统的不确定性,据此设计离散积分滑模控制器控制电机转矩使蠕滑速度始终稳定在最佳蠕滑速度处。仿真实验结果表明:设计的考虑系统不确定性估计的离散积分滑模控制方法实现了对最优蠕滑速度的跟踪控制,并且与离散积分滑模控制方法相比,系统跟踪误差更小且具有更高的控制精度。说明采用的方法不仅能够补偿系统的不确定性和抑制抖振现象,而且还能实现对最优蠕滑速度的高精度跟踪控制,达到使重载列车牵引性能最优的目的。
关键词
蠕滑速度
离散积分滑模控制
跟踪
控制
黏着
控制
Keywords
slip velocity
discrete-time integral sliding-mode control
tracking control
adhesion control
分类号
U2 [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
重载列车离散积分终端滑模预测控制
李中奇
孙鹏昕
杨辉
周靓
《控制理论与应用》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
H型平台直驱伺服系统离散积分滑模平滑控制
方馨
王丽梅
张康
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
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
黄庆义
段启迪
郝翔
黄浪
刘韬
谢瑞良
《电源学报》
CSCD
2013
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
一种考虑系统不确定性估计的重载列车最优黏着控制
付雅婷
朱虹燕
杨辉
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
8
在线阅读
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职称材料
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