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基于终端滑模观测器的水下机器人推进器故障重构 被引量：4
1
作者 褚振忠 朱大奇 张铭钧 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期837-841,共5页
研究了基于终端滑模观测器的水下机器人推进器故障重构方法.针对传统滑模观测器中状态估计误差渐进收敛而影响推进器故障重构时效性的问题,利用终端滑模所具有的有限时间收敛特性,构建终端滑模观测器以保证所有的状态估计误差在有限时... 研究了基于终端滑模观测器的水下机器人推进器故障重构方法.针对传统滑模观测器中状态估计误差渐进收敛而影响推进器故障重构时效性的问题,利用终端滑模所具有的有限时间收敛特性,构建终端滑模观测器以保证所有的状态估计误差在有限时间内收敛,并利用等效输出误差注入方法重构推进器故障值.通过仿真对所提方法进行有效性验证. 展开更多
关键词 水下机器人 终端滑模观测器 推进器 故障重构
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永磁同步电机非奇异终端滑模观测器设计
2
作者 李瑜 芦洋 《科技通报》 2018年第4期170-175,共6页
为了提高传统滑模观测器的动态响应速度以及鲁棒性,减小抖振现象,提出了一种永磁同步电机二阶非奇异终端滑模观测器。在传统的非线性滑模面的基础上,引入了一种新的非奇异终端滑模面,从而构造了一种新的二阶非奇异终端滑模观测器,并利... 为了提高传统滑模观测器的动态响应速度以及鲁棒性,减小抖振现象,提出了一种永磁同步电机二阶非奇异终端滑模观测器。在传统的非线性滑模面的基础上,引入了一种新的非奇异终端滑模面,从而构造了一种新的二阶非奇异终端滑模观测器,并利用李雅普诺夫定理证明了所设计观测器的稳定性,并据此得到了二阶非奇异滑模观测器中控制变量的自适应取值方法。最后的仿真和实验说明,所设计的新型观测器能够有效克服滑模抖振现象,并提高了电机转速的动态响应性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 非奇异终端滑模观测器 李雅普诺夫 稳定性 动态响应性
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基于高阶滑模观测器的磁链参数检测方法 被引量：1
3
作者 目云奎 《电子产品世界》 2019年第4期81-83,共3页
针对永磁同步电机磁链参数变化问题,提出了基于非奇异终端滑模观测器的在线检测方法。首先,选择d-q坐标系下定子电流作为状态变量,构造内置式永磁同步电机(IPMSM)磁链检测的数学模型。然后,针对电机运行过程中磁链参数受到外界干扰会发... 针对永磁同步电机磁链参数变化问题,提出了基于非奇异终端滑模观测器的在线检测方法。首先,选择d-q坐标系下定子电流作为状态变量,构造内置式永磁同步电机(IPMSM)磁链检测的数学模型。然后,针对电机运行过程中磁链参数受到外界干扰会发生变化,构造了非奇异终端模观测器,利用Lyapunov稳定性理论对观测器的稳定性进行证明。最后,仿真结果验证了所提方法的可靠性和真实性。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 非奇异终端滑模观测器 磁链参数
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基于双观测器的机器人自适应摩擦补偿控制 被引量：1
4
作者 曾培江 刘霞 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第5期60-68,97,共10页
针对机器人系统中存在关节摩擦的问题,提出一种基于终端滑模观测器和摩擦状态观测器的双观测器自适应摩擦补偿反演控制方案:为避免速度测量带来的噪声影响,设计终端滑模观测器对机器人的速度进行估计;考虑到摩擦力无法直接获取,采用连续... 针对机器人系统中存在关节摩擦的问题,提出一种基于终端滑模观测器和摩擦状态观测器的双观测器自适应摩擦补偿反演控制方案:为避免速度测量带来的噪声影响,设计终端滑模观测器对机器人的速度进行估计;考虑到摩擦力无法直接获取,采用连续LuGre摩擦模型,设计摩擦状态观测器和摩擦参数自适应律,得到摩擦的估计值;结合摩擦估计值设计反演控制器,使机器人在受到关节摩擦影响的情况下能有效跟踪期望位置轨迹。最后通过Lyapunov函数证明闭环系统的稳定性以及机器人轨迹跟踪误差的收敛性,并通过MATLAB仿真验证该控制方案的有效性。仿真结果表明,该控制方法能有效抑制关节摩擦对机器人轨迹跟踪的影响,提高了系统的位置跟踪精度。 展开更多
关键词 机器人 摩擦补偿 终端滑模观测器 摩擦状态观测器 自适应律 反演控制 位置跟踪 轨迹跟踪
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无速度传感器DFIG最大风能捕获Backstepping终端滑模控制 被引量：1
5
作者 吴忠强 王昕懿 赵习博 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期623-630,共8页
以双馈风力发电机(DFIG)为研究对象,将两相同步旋转坐标系下的转子磁链定向数学模型看作两个子系统,分别设计Backstepping终端滑模控制器,实现最大风能捕获。设计一种基于非奇异终端滑模的DFIG转速和磁链观测器,采用高阶终端滑模面有效... 以双馈风力发电机(DFIG)为研究对象,将两相同步旋转坐标系下的转子磁链定向数学模型看作两个子系统,分别设计Backstepping终端滑模控制器,实现最大风能捕获。设计一种基于非奇异终端滑模的DFIG转速和磁链观测器,采用高阶终端滑模面有效抑制抖振。仿真结果表明所设计的观测器和控制器均具有强鲁棒性,能实现无静差跟踪,系统响应快,稳态精度高。 展开更多
关键词 双馈风力发电机 终端滑模观测器 最大风能捕获 Backstepping终端滑模控制器
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永磁同步牵引电机有效磁链观测及转矩控制 被引量：7
6
作者 赵凯辉 陈特放 +2 位作者 张昌凡 何静 黄刚 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期146-153,共8页
建立基于有效磁链的永磁同步牵引电机模型,提出基于有效磁链概念的非奇异终端滑模观测器和精确转矩闭环控制方法。首先,在α-β坐标系中构建龙贝格-滑模自适应滑模观测器,准确估计出定子电阻和q轴电感并作为有效磁链滑模观测器的输入;其... 建立基于有效磁链的永磁同步牵引电机模型,提出基于有效磁链概念的非奇异终端滑模观测器和精确转矩闭环控制方法。首先,在α-β坐标系中构建龙贝格-滑模自适应滑模观测器,准确估计出定子电阻和q轴电感并作为有效磁链滑模观测器的输入;其次,在α-β坐标系中构建有效磁链非奇异终端滑模观测器,并基于滑模等值控制方法实现了有效磁链观测,进而实现转矩的实时估算,以此和转矩给定值构成精确转矩闭环控制,从而提高轨道交通驱动系统的转矩控制精度,改善了轨道交通控制系统的性能。该方法不仅适用于表贴式永磁同步电机,而且适用于内置式永磁同步电机。仿真结果验证了方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 龙贝格-滑模观测器 非奇异终端滑模观测器 有效磁链 转矩闭环控制
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光电跟踪系统非均匀受力摩擦补偿研究
7
作者 吕南方 夏运霞 +4 位作者 张兵 包启亮 夏华阳 马荣崎 蒋晶 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期455-462,共8页
为了解决光电跟踪系统中摩擦扰动问题、进一步提高视轴稳定精度,采用了LuGre模型和终端滑模观测器(TSMO)融合的补偿方法(LuGre-TSMO),即在LuGre模型的基础上设计一种基于新型趋近率的终端滑模观测器,实现对系统摩擦的2次补偿。结果表明... 为了解决光电跟踪系统中摩擦扰动问题、进一步提高视轴稳定精度,采用了LuGre模型和终端滑模观测器(TSMO)融合的补偿方法(LuGre-TSMO),即在LuGre模型的基础上设计一种基于新型趋近率的终端滑模观测器,实现对系统摩擦的2次补偿。结果表明,相比于未补偿情况,LuGre-TSMO方法的速度跟踪均方根误差平均下降了65.38%,有效提高了实验平台视轴稳定精度;相比于LuGre模型方法和终端滑模观测器方法,LuGre-TSMO方法摩擦补偿效果最好。该方法在光电跟踪系统中是可行且有效的。 展开更多
关键词 激光技术 光电跟踪系统 摩擦补偿 LuGre摩擦模型 终端滑模观测器
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基于干扰补偿的高速动车组固定时间控制方法
8
作者 李中奇 陈磊 周靓 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4417-4430,共14页
考虑高速动车组运行时存在的环境干扰、模型参数摄动以及控制器故障等问题,以快速、稳定地跟踪期望速度为控制目标,提出一种基于干扰补偿的全局固定时间积分滑模控制策略。在给出闭环必要的系统假设后,实现了对给定速度的精确跟踪,从而... 考虑高速动车组运行时存在的环境干扰、模型参数摄动以及控制器故障等问题,以快速、稳定地跟踪期望速度为控制目标,提出一种基于干扰补偿的全局固定时间积分滑模控制策略。在给出闭环必要的系统假设后,实现了对给定速度的精确跟踪,从而保证了高速列车的安全平稳运行。通过对高速动车组进行动力学分析,建立了符合其运行规律的多质点非线性模型,然后,针对模型扰动项,设计终端滑模干扰观测器用以削弱扰动,且具有固定时间收敛特性。为保证系统鲁棒性设计固定时间全局积分滑模面,针对传统指数趋近律造成的滑模抖振问题,引入改进的变幂次趋近律消除滑模抖振,最终设计出基于终端滑模干扰观测器的全局积分滑模控制器。应用李亚普洛夫判据证明系统的稳定性和全局固定时间收敛之后,以实验室配备的高速动车组运行仿真平台对该方法进行测试并与传统滑模方法进行对比。仿真结果表明:所提控制方法与传统滑模方法相比,在有外部扰动、系统内部模型摄动以及车辆控制器故障时均表现出较强的抗干扰性和较高的控制精度,具有更好的鲁棒性,且车钩力震荡幅度更小,控制器的输出也更为平滑。在保证高速动车组的安全、准确、平稳运行的同时,提升了旅客的乘车体验。研究结果为进一步提升高速动车组运行安全和保障提供参考价值。 展开更多
关键词 高速动车组 终端滑模干扰观测器 固定时间收敛 全局积分滑模 变幂次趋近律
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矿用压风机组优化控制方法研究
9
作者 王磊 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第S01期169-173,193,共6页
针对矿用压风机组存在能耗巨大、风量控制不准确、转速控制不稳定等问题,提出一种基于扩展积分快速终端滑模扰动观测器(EIFTSMDO)和新型无模型积分分段双幂次滑模控制(IMFNSMC)的压风机组电动机转速控制方法。该方法基于表贴式永磁同步... 针对矿用压风机组存在能耗巨大、风量控制不准确、转速控制不稳定等问题,提出一种基于扩展积分快速终端滑模扰动观测器(EIFTSMDO)和新型无模型积分分段双幂次滑模控制(IMFNSMC)的压风机组电动机转速控制方法。该方法基于表贴式永磁同步电机(SPMSM)转速环的新型超局部模型,结合无模型控制和新型滑模控制的优点,设计了改进的无模型新型趋近率滑模控制器;同时结合积分滑模滑模和快速终端滑模的优点,设计了积分项快速终端滑模扰动观测器,实时精准估计新型超局部模型的未知部分;通过对控制器进行前馈补偿,提高了电动机控制系统的鲁棒性和抗干扰能。仿真和半实物实验结果表明,与滑模控制和新型滑模控制方法相比,基于IMFNSMC+EIFTSMDO的控制方法的超调减少了15%,响应速度加快了0.1 s,抗干扰能力加强了10%,验证了该方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 压风机 永磁同步电动机 节能控制 电动机调速系统 无模型积分分段双幂次滑模控制 扩展积分快速终端滑模扰动观测器
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基于改进型跟踪微分器的HOT-FSMO无感控制
10
作者 陈志鹏 张会林 +1 位作者 程文彬 王忠洋 《电子科技》 2024年第8期17-25,共9页
针对传统一阶磁链滑模观测器存在较大滑模抖振和相位延迟问题,文中提出了一种基于改进型跟踪微分器的高阶终端磁链滑模观测器(High-Order Terminal Flux Sliding Mode Observer,HOT-FSMO)。通过设计一种高阶滑模控制律实现磁链估计的抖... 针对传统一阶磁链滑模观测器存在较大滑模抖振和相位延迟问题,文中提出了一种基于改进型跟踪微分器的高阶终端磁链滑模观测器(High-Order Terminal Flux Sliding Mode Observer,HOT-FSMO)。通过设计一种高阶滑模控制律实现磁链估计的抖振抑制,并结合了一种含终端吸引子的低抖振新型跟踪微分器取代传统低通滤波器以便精确跟踪磁链和转子位置,从而实现滤波功能。实验结果表明,在不同转速和负载条件下,相比于传统线性磁链滑模观测器,基于新型跟踪微分器的高阶终端磁链滑模观测器能够有效降低滑模抖振,减小位置估计误差,并加快系统的响应速度,提高系统的动态性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无感控制 抖振抑制 相位延迟 高阶终端磁链滑模观测器 滤波 跟踪微分器 终端吸引子
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