永磁同步电机模糊自整定自适应积分反步控制 被引量：27

1

作者 王伟然 吴嘉欣 +2 位作者 张懿 魏海峰 葛慧林 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期724-733,共10页

为提高永磁同步电机伺服系统的动态响应性能,解决内部参数摄动和外部负载扰动对系统影响的问题,提出一种永磁同步电机模糊自整定自适应积分反步控制方法。将dq轴电流误差积分项引入自适应反步控制器控制律中,构成自适应电流误差积分反... 为提高永磁同步电机伺服系统的动态响应性能,解决内部参数摄动和外部负载扰动对系统影响的问题,提出一种永磁同步电机模糊自整定自适应积分反步控制方法。将dq轴电流误差积分项引入自适应反步控制器控制律中,构成自适应电流误差积分反步控制器,实现对dq轴电流给定的精确跟踪,提高dq轴电流控制系统对内部参数摄动的鲁棒性。在此基础上,设计模糊推理模块,应用于自适应积分反步控制器,系统根据电机转速误差及其变化率自适应在线整定转速反馈增益及自适应增益,进一步提高系统的转速动态响应性能。实验结果验证了该控制方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 自适应积分反步控制 模糊推理 鲁棒性

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永磁同步电动机无速度传感器矢量调速系统的积分反步控制 被引量：13

2

作者 王礼鹏 张化光 刘秀翀 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期199-204,共6页

基于永磁同步电动机(PMSM)的数学模型,设计了由积分反步控制和滑模变结构模型参考自适应系统组成的无速度传感器矢量控制系统.其中带有积分作用的反步控制作为矢量系统的速度和电流控制器,实现给定速度和电流的无静差跟踪;而滑模变结构... 基于永磁同步电动机(PMSM)的数学模型,设计了由积分反步控制和滑模变结构模型参考自适应系统组成的无速度传感器矢量控制系统.其中带有积分作用的反步控制作为矢量系统的速度和电流控制器,实现给定速度和电流的无静差跟踪;而滑模变结构模型参考自适应方法作为速度辨识器估计电机速度,能够快速准确的跟踪实际速度.通过Lyapunov定理证明了所设计的速度控制器和辨识器的稳定性.仿真结果验证了所设计的无速度传感器矢量调速系统良好的速度跟踪性能和抗扰动性能. 展开更多

关键词 永磁同步电动机 积分反步控制 滑模变结构模型参考自适应系统 无速度传感器

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基于积分反步控制的永磁直线同步电动机滑模速度控制 被引量：5

3

作者 孙华 戴跃洪 唐传胜 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第3期101-104,共4页

文章考虑一种不确定载荷的永磁式同步直线电机驱动系统提出了一种改进鲁棒非线性控制器。该控制器是基于新的积分反步法设计的,这是一种对复杂非线性系统有用的鲁棒控制方法,通过引入积分以减少稳态误差。根据Lyapunov稳定理论对所提出... 文章考虑一种不确定载荷的永磁式同步直线电机驱动系统提出了一种改进鲁棒非线性控制器。该控制器是基于新的积分反步法设计的,这是一种对复杂非线性系统有用的鲁棒控制方法,通过引入积分以减少稳态误差。根据Lyapunov稳定理论对所提出的反馈控制律的稳定性进行验证。与传统的基于PID控制比较并给出了Matlab仿真的滑模速度观测器比较,这证明了该PMSLM驱动系统控制方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 永磁式同步直线电动机 积分反步控制 PID控制

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导弹积分反步制导控制一体化设计 被引量：4

4

作者 马立群 段朝阳 张公平 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1043-1047,1055,共6页

制导控制一体化设计响应快、时延小,能充分考虑制导与控制间的耦合关系,但具有对象模型阶数高、鲁棒性差等特点.借用PI控制思想,将积分控制引入反步控制,设计基于积分反步方法的制导控制一体化算法,增强系统的抗干扰能力,实现对零视线... 制导控制一体化设计响应快、时延小,能充分考虑制导与控制间的耦合关系,但具有对象模型阶数高、鲁棒性差等特点.借用PI控制思想,将积分控制引入反步控制,设计基于积分反步方法的制导控制一体化算法,增强系统的抗干扰能力,实现对零视线角速率指令的高精度跟踪;通过构造高阶滑模微分器,观测反步控制中所需的视线角高阶微分信息,同时保证观测值对于真值的收敛速度和精度;设计基于浸入与不变的估计器估计目标机动信息,消除目标机动在拦截目标时对脱靶量的影响.仿真结果表明所设计的制导控制一体化算法可以实现导弹对目标的碰撞拦截,抑制目标机动带来的不利干扰,提高系统的鲁棒性. 展开更多

关键词 制导控制一体化(IGC) 高阶滑模微分器 积分反步控制 浸入与不变估计器

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基于动态执行机构的船舶循迹反步积分控制（英文） 被引量：2

5

作者 瞿洋 徐海祥 余文曌 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期685-697,共13页

文章针对连续曲率路径,用一种简单的几何方法生成连续曲率的路径。基于该几何方法生成的连续路径,文中利用line-of-sight(LOS)引导律解决了循迹控制中横向偏差最小的问题。为了减弱控制输出的振荡和获得平滑的控制输出,一种基于动态执... 文章针对连续曲率路径,用一种简单的几何方法生成连续曲率的路径。基于该几何方法生成的连续路径,文中利用line-of-sight(LOS)引导律解决了循迹控制中横向偏差最小的问题。为了减弱控制输出的振荡和获得平滑的控制输出,一种基于动态执行机构的改进反步积分控制器在过驱动船舶循迹控制中得到了应用。值得注意的是,文中用积分操作来抵抗风浪流环境力。数值分析结果展示了该控制器的有效性。 展开更多

关键词 循迹控制 路径规划 LOS引导律 反步积分控制 动态执行机构

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四旋翼无人机块控反步姿态控制器设计 被引量：10

6

作者 甄红涛 齐晓慧 +1 位作者 夏明旗 董海瑞 《电光与控制》 北大核心 2013年第10期87-91,101,共6页

针对四旋翼无人机的姿态控制问题,设计了一种基于块控反步法的姿态控制器。建立了四旋翼无人机完整的姿态运动模型,包括姿态动力学模型和空气动力学模型,并将其转化为多输入多输出非线性系统的状态空间方程。在介绍块控反步控制器的基础... 针对四旋翼无人机的姿态控制问题,设计了一种基于块控反步法的姿态控制器。建立了四旋翼无人机完整的姿态运动模型,包括姿态动力学模型和空气动力学模型,并将其转化为多输入多输出非线性系统的状态空间方程。在介绍块控反步控制器的基础上,给出了积分反步姿态控制器的设计过程。将滤波器引入控制器设计中,解决了对虚拟控制律求导所产生的"计算膨胀"问题。对控制系统的Lyapunov稳定性分析表明,所设计的控制系统是稳定且指数收敛的。仿真结果表明所设计的控制器具有良好的跟踪能力和较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 四旋翼无人机 姿态控制 块控反步法 积分反步控制

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基于反步自适应控制的伺服系统齿隙补偿 被引量：25

7

作者 马艳玲 黄进 张丹 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1090-1094,共5页

齿隙是影响机电伺服系统动/静态性能的一个重要因素.为了减小其不利影响,该文以存在不确定参数的机电位置伺服系统为研究对象,针对系统中存在的齿隙非线性,应用反步积分方法,通过逐步递推选择Lyapunov函数,设计了基于状态反馈的自适应... 齿隙是影响机电伺服系统动/静态性能的一个重要因素.为了减小其不利影响,该文以存在不确定参数的机电位置伺服系统为研究对象,针对系统中存在的齿隙非线性,应用反步积分方法,通过逐步递推选择Lyapunov函数,设计了基于状态反馈的自适应控制器.通过理论分析以及与传统PID控制的仿真结果比较表明,该方案显著地降低了齿隙对伺服性能的影响,提高了系统的跟踪精度和鲁棒性. 展开更多

关键词 齿隙补偿 反步积分自适应控制 伺服系统

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基于扩张状态观测器和反步滑模法的四旋翼无人机轨迹跟踪控制 被引量：14

8

作者 张建扬 于春梅 叶剑晓 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第9期2742-2746,共5页

为了解决欠驱动四旋翼无人机(UAV)在实际飞行中存在的外界干扰问题,同时提高在系统参数摄动情况下的精确轨迹跟踪效果,设计了一种基于扩张状态观测器(ESO)和积分型反步滑模算法的飞行控制策略。首先,根据系统的半耦合特性和严反馈结构特... 为了解决欠驱动四旋翼无人机(UAV)在实际飞行中存在的外界干扰问题,同时提高在系统参数摄动情况下的精确轨迹跟踪效果,设计了一种基于扩张状态观测器(ESO)和积分型反步滑模算法的飞行控制策略。首先,根据系统的半耦合特性和严反馈结构特点,采用反步法设计姿态内环和位置外环控制器;然后,将抗干扰能力较强的滑模控制融入其中,使得系统的鲁棒性得到增强;接着,为了减小系统的稳态误差,引入积分环节;最后,利用ESO实时估算出系统的内、外总扰动并对控制量进行补偿。通过Lyapunov稳定判据,可以说明该系统是一个全局渐进稳定的系统,并通过仿真分析验证了所提控制方法的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 欠驱动 四旋翼无人机 扩张状态观测器 干扰抑制 积分型反步滑模控制

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性能约束下的四旋翼无人机协同吊挂系统分布式避碰跟踪控制 被引量：2

9

作者 陈谋 刘伟 张鹏 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2392-2406,共15页

针对存在未知扰动的多四旋翼无人机协同吊挂系统(Multi-quadrotor cooperative supension system,MQCSS),提出一种具有避碰和性能约束的分布式自适应积分反步跟踪控制(Distributed adaptive integral backstepping tracking control,DAI... 针对存在未知扰动的多四旋翼无人机协同吊挂系统(Multi-quadrotor cooperative supension system,MQCSS),提出一种具有避碰和性能约束的分布式自适应积分反步跟踪控制(Distributed adaptive integral backstepping tracking control,DAIBC)方法.首先,设计新型的有限时间性能函数(Finite time performance function,FTPF)和人工势函数分别用于处理负载的跟踪约束和四旋翼无人机(Quadrotor unmanned aerial vehicle,QUAV)之间的避碰问题.然后,构造一种积分型的辅助变量并结合动态面技术设计反步控制器,实现四旋翼无人机的分布式编队运输负载.同时,将动态面技术与自适应调节机制相结合,对系统存在的未知干扰进行抑制.接着,给出严格的Lyapunov稳定性分析,证明闭环系统所有信号的最终一致有界.最后,通过数值对比仿真和实飞实验结果验证了所提方法的有效性. 展开更多

关键词 预设性能 自适应控制 人工势场 分布式编队 积分反步控制

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空间机器人抓捕目标碰撞后的复合体稳定控制 被引量：3

10

作者 韩冬 黄攀峰 刘习尧 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2018年第5期38-46,共9页

空间机器人抓捕目标后构成新的组合航天器.因目标运动估计误差以及抓捕器位姿解算误差,造成抓捕过程的碰撞,碰撞产生的扰动力矩会造成空间机器人失稳,严重时将导致抓捕任务的失败.针对这一问题,提出基于反作用轮重配的反步积分滑模控制... 空间机器人抓捕目标后构成新的组合航天器.因目标运动估计误差以及抓捕器位姿解算误差,造成抓捕过程的碰撞,碰撞产生的扰动力矩会造成空间机器人失稳,严重时将导致抓捕任务的失败.针对这一问题,提出基于反作用轮重配的反步积分滑模控制方法,通过控制空间机器人的反作用轮吸收角动量,实现复合航天器稳定控制.本文首先对包含反作用轮的复合航天器进行姿态误差动力学建模,然后根据碰撞过程中冲击力大,碰撞时间短的特点,提出了改进的滑模控制方法,并通过Lyapunov方法证明了系统稳定性,最后通过伪逆法将控制力矩在冗余配置的反作用轮间重新分配来完成复合航天器姿态稳定控制.通过仿真对所提出稳定控制方法的正确性和有效性开展验证,结果表明:本文提出的方法具备实现碰撞后复合航天器稳定的能力,算法具有很强的鲁棒性与工程实用性. 展开更多

关键词 空间机器人 碰撞 反步积分滑模控制 复合航天器稳定

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四旋翼无人机基于图像的抗干扰视觉伺服控制

11

作者 郑国泉 袁亮 何巍 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2023年第2期14-18,30,共6页

针对四旋翼无人机视觉伺服过程中易受到干扰的问题,利用积分反步滑模控制方法设计基于图像的四旋翼无人机视觉伺服抗干扰的非线性控制器。选择图像矩作为特征,利用虚拟相机平面改进存在模型不确定和外部干扰的动力学模型。针对难以直接... 针对四旋翼无人机视觉伺服过程中易受到干扰的问题,利用积分反步滑模控制方法设计基于图像的四旋翼无人机视觉伺服抗干扰的非线性控制器。选择图像矩作为特征,利用虚拟相机平面改进存在模型不确定和外部干扰的动力学模型。针对难以直接测量的虚拟平面的线速度,通过反步法设计线速度估计器,提高了控制的准确性。通过Lyapunov理论证明了所提出的全局积分反步滑模控制器的稳定性。仿真实验结果证明了设计的控制器的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 四旋翼无人机 视觉伺服控制 积分反步滑模控制 状态观测器 抗干扰

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航空遥感惯性稳定平台齿隙非线性建模与补偿 被引量：10

12

作者 周向阳 张宏燕 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1703-1710,共8页

针对航空遥感惯性稳定平台框架伺服系统中齿隙非线性环节造成的系统驱动延时、换向跳变及冲击振荡等问题,对航空遥感惯性稳定平台齿隙非线性进行建模与补偿。在分析齿隙非线性环节结构和传动特点基础上,建立了齿隙非线性死区模型;利用MA... 针对航空遥感惯性稳定平台框架伺服系统中齿隙非线性环节造成的系统驱动延时、换向跳变及冲击振荡等问题,对航空遥感惯性稳定平台齿隙非线性进行建模与补偿。在分析齿隙非线性环节结构和传动特点基础上,建立了齿隙非线性死区模型;利用MATLAB仿真分析了齿隙对系统性能的影响;以框架伺服系统为研究对象,应用反步积分法,通过依次选择Lyapunov函数,设计了基于状态反馈的控制器,并进行实验验证。结果表明:齿隙误差补偿可有效提高系统控制精度;与传统PID控制相比,反步积分法显著降低了齿隙非线性对伺服系统性能的影响,在给定框架期望转角情况下,反步积分法比PID控制响应速度提高78.26%、稳态精度提高23.1%。 展开更多

关键词 航空遥感 惯性稳定平台 框架位置伺服系统 反步积分控制 齿隙非线性

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