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基于广义比例积分观测器的高压共轨系统新型滑模控制方法
1
作者 张付军 张宸瀚 +2 位作者 胡博睿 赵锐娜 崔涛 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第8期866-876,共11页
轨压跟踪控制一直以来都是高压共轨系统控制方法设计的难点,而传统滑模控制由于其本质是不连续开关控制,系统在平衡点会发生抖振,同时传统轨压控制方法没有考虑和处理由于喷油器喷油引起的时变扰动.为了解决系统抖振问题,在基于流体动... 轨压跟踪控制一直以来都是高压共轨系统控制方法设计的难点,而传统滑模控制由于其本质是不连续开关控制,系统在平衡点会发生抖振,同时传统轨压控制方法没有考虑和处理由于喷油器喷油引起的时变扰动.为了解决系统抖振问题,在基于流体动力学原理建立的高压共轨系统非线性数学模型的基础上,提出了新型的变指数滑模控制方法;为处理喷油器喷油对系统的干扰,设计了广义比例积分观测器(GPIO)用于估计喷油扰动,并提出了基于广义比例积分观测器的变指数滑模控制方法.在Matlab/Simulink和AMESim中进行联合仿真试验,结果表明:引入变指数滑模控制方法后趋近速率提高约18.2%,抖振减小约40.8%,同时在增加GPIO后,趋近速率进一步提高约22.2%,抖振减小约39.2%. 展开更多
关键词 高压共轨 滑模控制 广义比例积分观测器(GPIO) 轨压控制 AMESIM
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基于速度环双积分控制器的永磁同步电机转子初始位置估计
2
作者 卢洁莹 闻成 +1 位作者 李锦辉 苏为洲 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第9期1733-1745,共13页
永磁同步电机转子初始位置估计在实现电机矢量控制、保证电机运行精度方面起着重要作用.针对带增量式编码器的永磁同步电机,文章提出一种基于速度环双积分控制器的转子初始位置估计方法.通过对电机速度环/电流环进行机理分析和辨识,得... 永磁同步电机转子初始位置估计在实现电机矢量控制、保证电机运行精度方面起着重要作用.针对带增量式编码器的永磁同步电机,文章提出一种基于速度环双积分控制器的转子初始位置估计方法.通过对电机速度环/电流环进行机理分析和辨识,得到不同初始电角度估计误差下速度环对象的传递函数.根据这类传递函数的不确定性特点,提出速度环鲁棒控制器设计方案.然后,针对初始位置估计的特殊要求,设计了特定的电机d轴梯形波电流指令信号.根据矢量控制技术中的坐标变换,将d轴指令电流信号转化为q轴电流环的外部输入信号,并将初始位置估计问题转化为速度环的指令跟踪问题.通过设计速度环双积分控制器,实现对电机转子初始位置的精确估计,同时达到低位移低冲击的要求.实验结果表明该方法适用于从电机转子任意不同初始位置进行估计,电角度估计误差小于1:5◦,电机在估计过程中所产生的电角度位移不超过2◦,即具有估计精度高以及估计过程电机产生的位移和冲击小等特点. 展开更多
关键词 初始位置估计 永磁同步电机 双积分控制 矢量控制
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考虑输入饱和的机械臂积分快速终端滑模控制
3
作者 王杰 沈艳霞 《控制工程》 北大核心 2025年第7期1241-1250,共10页
针对机械臂系统存在未建模部分、摩擦力、外加扰动的问题,提出了一种考虑输入饱和的积分快速终端滑模控制方法,用于各关节角的轨迹跟踪控制。首先,建立机械臂模型,将未建模部分、摩擦力、外加扰动、输入饱和误差看作集中扰动;其次,设计... 针对机械臂系统存在未建模部分、摩擦力、外加扰动的问题,提出了一种考虑输入饱和的积分快速终端滑模控制方法,用于各关节角的轨迹跟踪控制。首先,建立机械臂模型,将未建模部分、摩擦力、外加扰动、输入饱和误差看作集中扰动;其次,设计了一种固定时间收敛的扩张高增益观测器对集中扰动进行估计,解决了传统扩张高增益观测器的估计误差在初始时刻存在峰值和只能渐近稳定的问题;再次,将积分滑模控制与快速终端滑模控制相结合,利用反步法完成积分快速终端滑模控制器的设计,通过观测器所估计的集中扰动削减控制输出的抖振;最后,对所提观测器与控制方法进行仿真实验。仿真结果表明,所提观测器能够精确估计集中扰动,所提控制方法能够提高机械臂系统的轨迹跟踪速度和精度,同时在考虑输入饱和的情况下保证了机械臂系统的安全性。 展开更多
关键词 机械臂 输入饱和 扩张观测器 反步法 积分快速终端滑模控制
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基于非对称屏障Lyapunov函数的单杆液压缸自适应控制
4
作者 史丽晨 李晓杰 +2 位作者 李建峰 普家豪 于思淼 《液压与气动》 北大核心 2025年第10期12-22,共11页
针对单杆液压缸在大负载、高刚度以及动态扰动环境下面临的受控输出不稳定和精度低等问题,对系统的受力过程及结构特性进行了分析;建立了液压系统的非线性数学模型,并设计了一种基于非对称屏障Lyapunov函数的自适应控制方法,以实现输出... 针对单杆液压缸在大负载、高刚度以及动态扰动环境下面临的受控输出不稳定和精度低等问题,对系统的受力过程及结构特性进行了分析;建立了液压系统的非线性数学模型,并设计了一种基于非对称屏障Lyapunov函数的自适应控制方法,以实现输出力在受限条件下的稳定跟踪控制。该控制器融合参数自适应、扩展状态观测器以及动态面控制策略,解决了系统中存在的参数不确定性、未知状态与时变扰动估计和高阶导数引起的计算复杂性剧增问题,并通过构造非对称屏障Lyapunov函数,对系统输出力边界施加约束。基于Lyapunov稳定性理论,证明了控制系统的渐近稳定性,并采用联合仿真试验验证了控制器的有效性。研究表明,所提出的控制器能够有效估计并补偿系统中未知状态与扰动,保证承载过程中的控制输出在安全的范围内,并实现对执行器位置的高精度跟踪控制。 展开更多
关键词 单杆液压缸 参数自适应控制 扩展状态观测器 动态面控制 非对称屏障lyapunov函数
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锅炉汽包水位的积分时滞型自抗扰控制
5
作者 孙明 徐文鑫 +1 位作者 邹浓茂 赵吉兴 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第17期6874-6885,I0022,共13页
在能源绿色低碳转型过程中,火电机组承担着大量的调峰调频任务来平抑新能源电力规模化并网带来的波动,这给现役亚临界机组汽包水位的稳定控制带来巨大挑战。针对汽包水位这类非自衡过程,提出一种积分时滞型自抗扰控制策略。首先,将被控... 在能源绿色低碳转型过程中,火电机组承担着大量的调峰调频任务来平抑新能源电力规模化并网带来的波动,这给现役亚临界机组汽包水位的稳定控制带来巨大挑战。针对汽包水位这类非自衡过程,提出一种积分时滞型自抗扰控制策略。首先,将被控对象近似成积分加时滞的标称模型,然后,引入控制量时延环节以使扩张状态观测器的两个输入信号相位近似同步,最后,采用双轨迹法求解出积分时滞型自抗扰控制器的控制参数稳定域。仿真算例表明,对比其他几种典型控制算法,所提控制方法在设定值跟踪、抑制干扰以及鲁棒性等方面具有更为优良的性能。进一步,基于某600 MW亚临界燃煤机组进行给水系统的实验结果也表明,在机组稳定工况和大范围变工况两种条件下,积分时滞型自抗扰控制品质满足电力行业标准的指标要求,且相比原始的串级三冲量比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制策略水位偏差更小,定负荷时偏差≤1.5 mm,变负荷时偏差≤2.1 mm,展现了所提控制策略在机组深度调峰和性能优化等方面的良好应用前景。 展开更多
关键词 锅炉汽包水位 非自平衡过程 积分时滞模型 自抗扰控制 稳定域
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基于控制方程模型降阶和精细积分算法的瞬变电磁三维快速正演 被引量：1
6
作者 鲁凯亮 岳建华 +2 位作者 周建美 苑俊峰 樊亚楠 《石油地球物理勘探》 北大核心 2025年第2期491-503,共13页
模型降阶算法因其高效的计算性能在瞬变电磁三维正演领域得到了广泛应用。然而,以往研究针对电磁场的解析表达式进行模型降阶,使用一个大范围特征值构成的对角矩阵替代正演系统,需要预先计算Krylov子空间阶数和最优偏移γ。这种方法导致... 模型降阶算法因其高效的计算性能在瞬变电磁三维正演领域得到了广泛应用。然而,以往研究针对电磁场的解析表达式进行模型降阶,使用一个大范围特征值构成的对角矩阵替代正演系统,需要预先计算Krylov子空间阶数和最优偏移γ。这种方法导致Krylov子空间阶数较大,造成额外的计算成本。针对这一问题,文中提出一种新的模型降阶算法:首先,使用非结构四面体网格有限单元法对关断电流后的瞬变电磁控制方程进行空间离散;然后,根据控制方程系数矩阵和空间分布的初始场向量构建位移逆Krylov(SAI-Krylov)子空间;最后,将原始控制方程投影到SAI-Krylov子空间,即可得到降阶后的控制方程,通过求解小维度控制方程即可快速计算瞬变电磁响应。该算法无需预先指定Krylov子空间阶数,通过优选偏移γ和残差阈值tol,可以避免Krylov子空间阶数过大造成的额外计算成本。典型地电模型的数值计算结果表明,在满足数值精度的条件下,文中方法所需的Krylov子空间阶数更小,对于待求解未知量数目为百万级别的瞬变电磁正演问题,能够实现分钟级的快速求解。 展开更多
关键词 瞬变电磁 控制方程模型降阶 精细积分算法 非结构四面体网格 快速正演模拟
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基于Lyapunov函数设计的轮式机器人轨迹跟踪反馈控制器
7
作者 汪军 杨光永 +1 位作者 樊康生 徐天奇 《现代电子技术》 北大核心 2025年第9期124-129,共6页
文中通过研究差速驱动轮式移动机器人的轨迹跟踪,建立了其运动模型。通过设置反馈信号变更了位姿误差方程,从而构造出新的Lyapunov函数,设计出一个新的移动机器人轨迹跟踪控制器,推导并证明控制器全局的渐近稳定性以及最终收敛性。利用... 文中通过研究差速驱动轮式移动机器人的轨迹跟踪,建立了其运动模型。通过设置反馈信号变更了位姿误差方程,从而构造出新的Lyapunov函数,设计出一个新的移动机器人轨迹跟踪控制器,推导并证明控制器全局的渐近稳定性以及最终收敛性。利用不同参考轨迹进行仿真实验,经过多种控制器比较,提出一种优越性更强,具有更小的误差、更高的控制精度和更快的误差收敛速度的控制器。 展开更多
关键词 lyapunov函数 误差模型 运动学模型 轨迹跟踪 轮式机器人 平方误差积分
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重载列车离散积分终端滑模预测控制
8
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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船用绳驱动并联打磨机器人二阶积分终端自适应滑模控制策略研究
9
作者 赵世龙 王生海 +4 位作者 何云鹏 韩广冬 李建 陈海泉 孙玉清 《振动与冲击》 北大核心 2025年第14期207-219,236,共14页
在船舶建造和维护过程中,人工打磨难度大、效率低、风险高,因此打磨作业成为船舶行业转型升级中的痛点之一。为此,提出一种船用绳驱动并联打磨机器人(cable-driven parallel grinding robot,CDPGR)。首先,采用Lagrange法建立了包含船舶... 在船舶建造和维护过程中,人工打磨难度大、效率低、风险高,因此打磨作业成为船舶行业转型升级中的痛点之一。为此,提出一种船用绳驱动并联打磨机器人(cable-driven parallel grinding robot,CDPGR)。首先,采用Lagrange法建立了包含船舶运动的CDPGR动力学模型。将打磨机构工作时的反作用力和船舶运动作为动力学模型的外部扰动。其次,因CDPGR在实际应用中易受到上述扰动的影响,且现有控制器控制精度不高,所以基于动力学模型提出了一种二阶积分终端自适应滑模控制器(second-order integral terminal adaptive sliding mode control,SOITASMC),并采用Lyapunov理论证明了控制系统的稳定性。进一步,在包含上述复杂工况的影响下,通过仿真验证了SOITASMC的有效性,并与现有控制器进行了对比。最后,搭建了CDPGR的缩比样机并进行了试验。试验条件下,SOITASMC较现有控制器稳态位置误差平均减小了0.05 m,稳态角度误差平均减小了1.09°,上升时间平均减小了0.8 s。并对打磨前后的铁板部分图像进行二值化处理,结果表明该部分铁板的光滑率从22.34%上升至69.51%。试验结果验证了SOITASMC的优越性和CDPGR实际打磨的有效性。此相关研究可为绳驱动并联机器人的实船应用提供新的思路与方法。 展开更多
关键词 绳驱动并联机器人 打磨机器人 动力学分析 二阶积分终端自适应滑模控制
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基于预设时间扰动观测器的车辆轨迹跟踪定时积分滑模控制
10
作者 陈玉全 孙克璇 +1 位作者 孙运康 王冰 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第11期1172-1181,共10页
针对智能汽车在复杂动态环境下的轨迹跟踪问题,提出了一种基于自适应预设时间扰动观测器的固定时间积分滑模控制策略.首先,提出了一种新颖的自适应预设时间方法,利用三角函数的特性设计了一种动态调节的滑模扰动观测器,用于实时估计并... 针对智能汽车在复杂动态环境下的轨迹跟踪问题,提出了一种基于自适应预设时间扰动观测器的固定时间积分滑模控制策略.首先,提出了一种新颖的自适应预设时间方法,利用三角函数的特性设计了一种动态调节的滑模扰动观测器,用于实时估计并且补偿系统中的未知扰动.该观测器设计简洁,预设时间作为独立参数,便于灵活调整.其次,基于反步控制框架,提出了一种固定时间的虚拟控制律,通过引入非线性一阶低通滤波器,有效解决了传统反步法中常见的微分爆炸问题.最后,将积分滑模控制与固定时间相结合,提出一种新型的固定时间积分滑模控制器.仿真结果表明:在工况1、2、3下,新型固定时间积分滑模控制器对比指数级趋近律,映射误差峰值分别减少0.0157 m、0.0203m和0.1108 m,收敛时间分别减少1.171 s、0.964 s、2.508 s;对比幂次趋近律,映射误差峰值分别减少0.0081 m、0.0186 m和0.0891 m,收敛时间分别减少1.196 s、0.998 s、2.173 s,说明所提出的新型固定时间积分滑模控制器具有良好的跟踪控制效果. 展开更多
关键词 智能汽车 轨迹跟踪 扰动观测器 固定时间 反步控制 积分滑模控制
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PMSM分数阶超扭曲SMC和积分EPH方法的协同控制
11
作者 张永胜 于海生 +2 位作者 孟祥祥 杨庆 孙毅飞 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期116-121,126,共7页
为了改善永磁同步电机位置跟踪系统在动态运行时的快速性和稳态运行时的准确性问题,设计了基于分数阶超扭曲滑模控制(sliding mode control,SMC)和积分误差端口哈密顿(error port-Hamiltonian,EPH)方法的协同控制策略。首先,设计了分数... 为了改善永磁同步电机位置跟踪系统在动态运行时的快速性和稳态运行时的准确性问题,设计了基于分数阶超扭曲滑模控制(sliding mode control,SMC)和积分误差端口哈密顿(error port-Hamiltonian,EPH)方法的协同控制策略。首先,设计了分数阶超扭曲SMC控制器增强系统在动态时位置信号跟踪的快速性;然后,设计了积分EPH控制器加强系统在稳态时位置信号跟踪的准确性;最后,设计了一种基于位置误差及其导数的协同控制器实现分数阶超扭曲SMC和积分EPH的协同控制,确保系统运行全程的位置信号调节快速、跟踪准确。针对系统存在的内部和外部扰动的问题,进一步设计了时变干扰观测器估计扰动并补偿。仿真结果表明,与单一的控制方法相比,协同控制策略响应时间缩短了76%,稳态误差减小了75%。实验结果也证明所提方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 分数阶超扭曲SMC 积分EPH 协同控制策略 时变干扰观测器
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基于复合非线性反馈-自适应积分滑模的飞机主动侧杆随动控制
12
作者 邢皓斌 吴阳明 +3 位作者 郑凯 王晓丽 欧阳权 王志胜 《弹箭与制导学报》 北大核心 2025年第1期1-7,共7页
主动侧杆是飞机飞行姿态调节的关键操纵装置。在飞机自动驾驶模式下,主动侧杆随动功能通过实时跟踪飞机的控制指令,增强飞行员对飞行状态的感知,从而有效提升飞行安全性。然而,系统中的未知干扰力矩会导致主动侧杆随动跟踪精度下降。为... 主动侧杆是飞机飞行姿态调节的关键操纵装置。在飞机自动驾驶模式下,主动侧杆随动功能通过实时跟踪飞机的控制指令,增强飞行员对飞行状态的感知,从而有效提升飞行安全性。然而,系统中的未知干扰力矩会导致主动侧杆随动跟踪精度下降。为了解决这一难题,文中设计了一种基于复合非线性反馈-自适应积分滑模的主动侧杆随动控制方法,在复合非线性反馈控制算法基础上加入积分滑模控制算法。其中,复合非线性反馈控制能有效改善系统的稳态性,自适应积分滑模控制能有效抑制系统未知干扰。实验结果表明,所提出的改进飞机主动侧杆随动控制算法与传统复合非线性反馈控制算法相比,调节时间减小约41%,稳态误差减少了约93.6%。此外,在加入常值扭矩扰动下与传统PID算法相比,改进后的随动控制算法调节时间减少了约79%。改进后的主动侧杆随动控制算法显著提升了系统的控制精度和响应性能,并且具有良好的抗干扰能力。 展开更多
关键词 主动侧杆 随动控制 复合非线性反馈 自适应积分滑模控制
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电网不同运行方式下MMC无源双积分滑模控制策略研究 被引量：1
13
作者 林金阳 张翼 +1 位作者 黄荣杰 林航 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第2期243-252,共10页
为了使模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)内环电流控制能更好地改善系统控制性能以及满足系统的动态响应,提出了一种无源双积分滑模控制(passive-based control-dual integral sliding-mode control,PBC-DISMC)方... 为了使模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)内环电流控制能更好地改善系统控制性能以及满足系统的动态响应,提出了一种无源双积分滑模控制(passive-based control-dual integral sliding-mode control,PBC-DISMC)方法。该方法在基于MMC的欧拉-拉格朗日模型的基础上,将无源理论应用于内环电流控制,采用双曲正切函数作为饱和函数以满足滑模控制平滑切换的要求,建立基于双积分滑模面的价值函数并结合最近电平调制对MMC子模块电容进行滑模预测以得到最优的切换控制。采用Matlab/Simulink进行仿真验证,结果表明,PBC-DISMC在电网不同运行方式下具有良好的抗干扰能力和稳态性能。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 无源理论 无源双积分滑模控制 内环电流控制 滑模预测控制
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永磁同步电机模糊积分终端滑模控制
14
作者 徐鹏 郭铖 +3 位作者 苏鑫 袁利兵 黄媛 但远宏 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第4期52-59,共8页
滑模变结构控制因其良好的鲁棒性与响应速度,被广泛地应用于永磁电机控制系统中。但传统滑模控制仍存在着收敛速度、抖振等问题,为进一步提升控制性能,本文以传统滑模变结构控制为基础,设计了一种改进型模糊积分终端滑模变结构控制器。... 滑模变结构控制因其良好的鲁棒性与响应速度,被广泛地应用于永磁电机控制系统中。但传统滑模控制仍存在着收敛速度、抖振等问题,为进一步提升控制性能,本文以传统滑模变结构控制为基础,设计了一种改进型模糊积分终端滑模变结构控制器。通过线性函数与非线性函数相结合设计快速积分终端滑模面,使误差能够更快速地收敛,输出转速更快的响应且稳态误差更小。通过引入模糊控制并采用连续的饱和函数sat(s)代替符号函数sgn(s),对系统的趋近速度动态调节,且在零点附近平滑切换,提高了系统整体的抗干扰能力并削弱了系统输出抖振。仿真与实物实验结果表明,模糊积分终端滑模变结构控制在提高系统响应速度的同时也有效地削弱了抖振。验证了所设计的控制策略具备能够有效地提高系统的鲁棒性、削弱系统抖振的优点。 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模变结构控制 积分终端滑模面 饱和函数 模糊控制
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一种基于积分分离思想的改进重复控制策略
15
作者 杨树德 司舒洁 +1 位作者 张新闻 王喜刚 《智慧电力》 北大核心 2025年第9期99-107,共9页
重复控制可在静止坐标系下获得较高的稳态性能,因此在并网变流器(GTC)控制中广泛应用。然而,其对信号周期性的积分作用会导致输出电流在暂态大偏差工况下出现周期性畸变。为抑制此问题,首先建立重复控制下GTC的数学模型并设计控制参数;... 重复控制可在静止坐标系下获得较高的稳态性能,因此在并网变流器(GTC)控制中广泛应用。然而,其对信号周期性的积分作用会导致输出电流在暂态大偏差工况下出现周期性畸变。为抑制此问题,首先建立重复控制下GTC的数学模型并设计控制参数;其次,分析暂态过程中输出电流周期性畸变的产生机理,据此提出一种基于积分分离思想的改进重复控制策略,该策略依据误差幅值动态决定是否更新重复控制器的内模输出,从而显著改善暂态大偏差工况下的电流周期性畸变;最后,通过仿真和实验验证所提策略的有效性。 展开更多
关键词 重复控制 并网变流器 周期性畸变 积分分离思想 暂态过程
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基于改进比例积分微分优化算法的风机变桨控制参数优化研究
16
作者 兰杰 林淑 +2 位作者 张严 王剑宇 苗强 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第4期335-345,共11页
变桨控制系统的高效运行是确保风机稳定功率输出、优化运行条件以及减少机械负荷疲劳的重要基础。在风机投运前,需离线完成变桨控制系统参数的精细化设计与整定。工程中,这些参数的优化与设计主要依靠风电工程师通过经验知识和仿真软件... 变桨控制系统的高效运行是确保风机稳定功率输出、优化运行条件以及减少机械负荷疲劳的重要基础。在风机投运前,需离线完成变桨控制系统参数的精细化设计与整定。工程中,这些参数的优化与设计主要依靠风电工程师通过经验知识和仿真软件进行人工整定,该方式存在人员培训和优化时间成本高,且面临整定结果精确度低和一致性差等问题。而传统的比例积分微分优化算法在变桨控制参数智能整定过程中也存在着开发探索能力有限以及易于陷入局部最优等不足。因此,基于比例积分微分控制思想,设定收敛且随机的控制器参数,引入新的控制目标、控制误差和Levy飞行策略,提出了改进的比例积分微分优化算法。将IPIDOA与PIDOA、哈里斯鹰优化算法、鲸鱼优化算法、灰狼优化算法、粒子群优化算法、遗传优化算法在4个单峰基准函数、4个多峰基准函数和风机变桨控制参数优化实例上进行测试验证。结果表明,IPIDOA具有更快的收敛速度和更佳的参数寻优能力,同时在多类优化实例中具有更强的寻优稳定性。同时,通过计算IPIDOA的时间复杂度、对比上述各算法在风机变桨控制系统参数优化研究的收敛曲线,证明了IPIDOA具有优秀的计算效率。 展开更多
关键词 风机变桨控制 参数优化 智能整定 改进比例积分微分优化算法
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基于高阶广义积分器的改进型直线振荡电机无位置传感器控制
17
作者 廖光钰 廖凯举 +2 位作者 徐伟 葛健 张茂鑫 《电工技术学报》 北大核心 2025年第8期2477-2487,共11页
针对现有直线振荡电机(LOM)无位置传感器控制受直流分量影响严重,导致行程观测精度低、系统可靠性不高等问题,该文设计了一种基于高阶广义积分器(HOGI)的改进型无位置传感器活塞行程观测方法。首先,对比分析了纯积分器、低通滤波器及二... 针对现有直线振荡电机(LOM)无位置传感器控制受直流分量影响严重,导致行程观测精度低、系统可靠性不高等问题,该文设计了一种基于高阶广义积分器(HOGI)的改进型无位置传感器活塞行程观测方法。首先,对比分析了纯积分器、低通滤波器及二阶广义积分器(SOGI)对直流分量的抑制效果,总结出不同滤波方法的局限性。其次,针对现有滤波方法无法完全消除直流分量,行程观测精度难以提升的问题,设计高性能HOGI代替传统纯积分器,利用HOGI的多重滤波特性完全消除直流分量的干扰,以提升观测器性能。此外,基于前向欧拉法设计了HOGI的离散化实现方法,具有计算简便、易实现等优点。最后,将传统SOGI与HOGI进行实验对比分析,验证了所提方法的有效性与优越性。 展开更多
关键词 直线振荡电机 无位置传感器控制 高阶广义积分器 直流分量抑制 前向欧拉法
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参数摄动下欠驱动USV全局积分滑模控制技术研究
18
作者 马浩哲 赵江滨 +1 位作者 韦海宇 谈威 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第5期112-117,共6页
在不确定洋流因素的影响下,通过有效的控制算法对无人船进行控制是其能够实现水下勘察、搜救巡逻等任务的有效前提。本文提出一种存在水动力参数摄动下基于LOS制导律的全局积分滑模轨迹跟踪控制器,首先通过视线法(LOS)设计位姿控制器从... 在不确定洋流因素的影响下,通过有效的控制算法对无人船进行控制是其能够实现水下勘察、搜救巡逻等任务的有效前提。本文提出一种存在水动力参数摄动下基于LOS制导律的全局积分滑模轨迹跟踪控制器,首先通过视线法(LOS)设计位姿控制器从而得出速度虚拟控制输入,其次通过全局积分滑模(GISMC)控制设计动态控制器,在控制器设计中采用改进的连续函数进行补偿,并通过李雅普诺夫函数保证整个闭环系统的稳定性。最后通过对2种不同曲率轨迹的跟踪仿真结果验证了所设计控制器的有效性和可靠性。 展开更多
关键词 水面无人艇 轨迹跟踪 李雅普诺夫稳定性理论 积分滑模控制 参数摄动
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六轴机械臂非奇异快速积分终端滑模轨迹跟踪控制研究
19
作者 陈涛 刘建璇 +2 位作者 王立忠 邹湘军 李晓娟 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第8期2115-2123,共9页
针对机械臂建模参数精准性与扰动不确定性的轨迹跟踪控制问题,提出一种非奇异快速积分终端滑模控制方案。设计一种新型非奇异快速积分终端滑模控制器,非奇异快速终端滑模保证系统快速收敛的同时避免收敛中的奇异性问题,积分项用于提高... 针对机械臂建模参数精准性与扰动不确定性的轨迹跟踪控制问题,提出一种非奇异快速积分终端滑模控制方案。设计一种新型非奇异快速积分终端滑模控制器,非奇异快速终端滑模保证系统快速收敛的同时避免收敛中的奇异性问题,积分项用于提高对扰动的抑制能力,保证控制器对误差的快速响应;通过李雅普诺夫稳定性理论对控制器进行收敛性分析。仿真结果表明:所提控制方案能在有外部干扰的情况下保证关节轨迹精确跟踪,验证了方案的有效性。 展开更多
关键词 机械臂 非奇异快速积分终端滑模控制 轨迹跟踪 李雅普诺夫稳定性理论
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基于超螺旋积分滑模观测器的永磁同步电机三矢量无模型预测电流控制
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作者 杨公德 杨云静 林明耀 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第16期6505-6516,I0030,共13页
为增强永磁同步电机三矢量模型预测电流控制在参数失配下的鲁棒性,提出一种基于超螺旋积分滑模观测器的永磁同步电机三矢量无模型预测电流控制策略。基于永磁同步电机在参数失配时的数学模型,建立电机新型超局部模型。设计采用积分滑模... 为增强永磁同步电机三矢量模型预测电流控制在参数失配下的鲁棒性,提出一种基于超螺旋积分滑模观测器的永磁同步电机三矢量无模型预测电流控制策略。基于永磁同步电机在参数失配时的数学模型,建立电机新型超局部模型。设计采用积分滑模面的超螺旋积分滑模观测器,快速并精确地估计新型超局部模型中的未知扰动项,并进行前馈补偿以减小参数失配对电机控制性能的影响。采用基于电压误差的矢量占空比计算方法,通过引入电压误差避免预测电流的计算,从而减少控制系统计算量。实验对比分析所提控制方法、三矢量模型预测电流控制、基于代数辨识法的三矢量无模型预测电流控制和基于滑模观测器的三矢量无模型预测电流控制的控制性能和计算量,表明所提控制方法在保持电机良好控制性能的同时,具有更强的鲁棒性和较小的计算量。 展开更多
关键词 三矢量 无模型预测电流控制 参数失配 超螺旋积分滑模观测器 新型超局部模型
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