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基于改进指数趋近律的滑模观测器PMSM自抗扰控制
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作者 李彬彬 赵阳 +1 位作者 高傲 薛世杰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第8期107-111,共5页
针对传统滑模观测器存在抖振、估计转子信息精度较差和永磁同步电机运行过程中存在的负载转矩突变对电机调速性能影响较大等问题,提出一种改进趋近律的滑模观测器和改进自抗扰控制相结合的控制方法。改进趋近律将系统的状态变量与Sigmoi... 针对传统滑模观测器存在抖振、估计转子信息精度较差和永磁同步电机运行过程中存在的负载转矩突变对电机调速性能影响较大等问题,提出一种改进趋近律的滑模观测器和改进自抗扰控制相结合的控制方法。改进趋近律将系统的状态变量与Sigmoid函数相结合作为等速项,指数项中引入对数项的分数多项式,减少抖振的同时能有效地抑制控制系统的抖振。通过利用Lyapunov定理对系统的稳定性进行分析,验证了系统的稳定性。针对传统自抗扰中fal函数在分段点不可导的产生剧烈抖振和自抗扰控制中参数导致调参困难的问题,提出一种新型的fal函数,并对传统自抗扰进行简化处理。仿真实验结果表明,改进后的观测精度较改进前提升了1000倍,超调量减少了99%,并且具有更强的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无传感器 滑模观测器 自抗控制
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基于有限时间观测器的两级式储能变流器改进滑模自抗扰控制
2
作者 黄红杰 皇金锋 周杰 《电工技术学报》 北大核心 2025年第1期178-189,共12页
针对传统控制策略下两级式储能变流器功率变化时的暂态性能差和直流母线电压波动大的问题,该文设计了一种基于有限时间观测器的滑模自抗扰控制(ADRC)策略,并将该控制策略应用于变流器的功率控制和双向DC-DC变换器的直流母线电压控制中... 针对传统控制策略下两级式储能变流器功率变化时的暂态性能差和直流母线电压波动大的问题,该文设计了一种基于有限时间观测器的滑模自抗扰控制(ADRC)策略,并将该控制策略应用于变流器的功率控制和双向DC-DC变换器的直流母线电压控制中以提高系统的暂态性能。首先,该控制策略以自抗扰控制(ADRC)为基础,将变流器之间的耦合部分归入集总扰动中,通过有限时间观测器快速、精准地估计扰动,并将扰动估计值通过前馈补偿以提高控制器的解耦能力;其次,采用基于改进的变速趋近律和积分滑模设计反馈控制律以提高误差的收敛速度和抗扰性能;再次,根据Lyapunov理论证明了该文控制的稳定性和有限时间收敛性;最后,进行了仿真及实验验证。结果表明,该文所提控制策略较PI控制和ADRC策略具有更好的解耦效果,并减小了并网电流谐波,提高了系统暂态响应能力。 展开更多
关键词 两级式储能变流器 有限时间观测器 自抗控制 积分滑模 StarSim
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基于三阶超螺旋扰动观测器的PMLSM全局自适应滑模控制 被引量:1
3
作者 张艳 王丽梅 方馨 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期76-86,共11页
针对永磁直线同步电机的位置跟踪精确度易受外部扰动、参数变化等不确定性因素影响的问题,提出全局自适应滑模控制器与三阶超螺旋扰动观测器相结合的复合控制策略。首先,为了解决全局滑模控制存在的抖振问题,根据自适应趋近律设计全局... 针对永磁直线同步电机的位置跟踪精确度易受外部扰动、参数变化等不确定性因素影响的问题,提出全局自适应滑模控制器与三阶超螺旋扰动观测器相结合的复合控制策略。首先,为了解决全局滑模控制存在的抖振问题,根据自适应趋近律设计全局自适应滑模控制器。自适应趋近律可以根据系统状态变量的变化过程实时调整开关增益的大小,从而提高系统的响应速度并减小抖振。然后,为了提高系统的跟踪精确度以及抗干扰能力,设计三阶超螺旋扰动观测器,利用扰动观测器观测系统中无法精确测量的扰动以及存在的不确定项,实现对系统的前馈补偿。最后,进行仿真与实验验证。仿真与实验结果表明,与全局滑模控制相比,所提方法能有效提高系统的响应速度和跟踪精确度,使系统具有良好的稳态性能和动态性能。 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 全局滑模控制 自适应趋近律 观测器 跟踪精确度 抖振
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移动机械臂轨迹的自抗扰滑模跟踪控制方法 被引量:1
4
作者 宋积满 魏国莲 肖中杰 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期52-55,61,共5页
为了提高移动机械臂在内部参数不确定性和外部扰动作用下的轨迹跟踪精度,提出了机械臂的自抗扰滑模控制方法。介绍了全方位移动机械臂工作原理,使用拉格朗日法建立了机械臂动力学模型。分析了自抗扰控制器的工作原理,在扩展状态观测器... 为了提高移动机械臂在内部参数不确定性和外部扰动作用下的轨迹跟踪精度,提出了机械臂的自抗扰滑模控制方法。介绍了全方位移动机械臂工作原理,使用拉格朗日法建立了机械臂动力学模型。分析了自抗扰控制器的工作原理,在扩展状态观测器中改进了扰动量估计函数,提高了扰动量估计速度和精度;使用滑模控制代替自抗扰中的PD控制,从而提高控制器的鲁棒性和快速响应能力,基于上述改进,提出了机械臂轨迹的自抗扰滑模跟踪控制方法。经仿真验证,当机械臂系统存在内部参数不确定和外部扰动时,标准自抗扰控制的轨迹跟踪误差为0.5201m,自抗扰滑模控制的轨迹跟踪误差为0.2153m。验证了自抗扰滑模控制的鲁棒性和跟踪精确性。 展开更多
关键词 机械臂 轨迹跟踪 自抗滑模控制 鲁棒性 扩展状态观测器
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基于定时收敛滑模的构网型光储系统改进自抗扰控制
5
作者 胡振洋 王嘉力 +2 位作者 傅作超 刘月明 皇金锋 《电力工程技术》 北大核心 2025年第2期69-79,共11页
随着大规模分布式发电设备逐步取代传统的同步发电机,并网系统面临着惯性缺失、电压和频率稳定性下降等一系列挑战。构网型控制技术的引入为分布式发电设备赋予了必要的惯性和频率支持能力。在构网控制技术领域,虚拟同步发电机技术虽已... 随着大规模分布式发电设备逐步取代传统的同步发电机,并网系统面临着惯性缺失、电压和频率稳定性下降等一系列挑战。构网型控制技术的引入为分布式发电设备赋予了必要的惯性和频率支持能力。在构网控制技术领域,虚拟同步发电机技术虽已得到广泛应用,但其依赖的传统比例积分(proportional integral,PI)控制策略存在抗干扰能力弱、暂态稳定性不足等问题。针对这些不足,文中在构网型光储系统中提出了一种改进的滑模自抗扰控制策略,并将其应用于系统电压外环以提升系统性能。其中,分数阶扩张状态观测器的设计增强了系统对内部状态的观测能力,而所设计的定时收敛滑模控制器,凭借其能够定时收敛至平衡点的特性,有效抑制了传统滑模控制中的抖振现象,从而显著增强了系统的鲁棒性和抗干扰能力。最后,在MATLAB环境中构建仿真模型并进行实验验证,仿真与实验结果一致表明,文中提出的控制策略有效减少了系统的暂态电压波动,并加快了系统响应速度,对系统性能的改善起到了积极的作用。 展开更多
关键词 构网型光储系统 虚拟同步发电机 改进滑模自抗控制 分数阶 扩张状态观测器 定时收敛滑模
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基于多种群遗传算法的磁浮列车自抗扰速度控制
6
作者 李自康 戴春辉 +1 位作者 黄翠翠 龙志强 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第4期912-920,共9页
为实现磁浮列车在复杂扰动环境下的精准速度运行控制,提出一种参数自整定的自抗扰控制(ADRC)方法.通过受力分析建立磁浮列车纵向动力学模型,用于描述运行控制过程中的非线性迟滞特性;将模型不确定参数及外部扰动等因素归纳为扩张状态,... 为实现磁浮列车在复杂扰动环境下的精准速度运行控制,提出一种参数自整定的自抗扰控制(ADRC)方法.通过受力分析建立磁浮列车纵向动力学模型,用于描述运行控制过程中的非线性迟滞特性;将模型不确定参数及外部扰动等因素归纳为扩张状态,设计三阶扩张状态观测器实时观测扩张状态,并基于李雅普诺夫稳定性定理对观测器的收敛性条件进行分析;针对传统ADRC控制参数多、调参困难的问题,引入多种群遗传算法(MPGA)实现参数自适应优化和调整;利用磁浮列车现场运行采集的数据开展仿真实验.结果表明:相较传统ADRC,MPGA-ADRC在速度控制精度方面提升22.7%,跟踪平稳性提升25.6%,所提出的方法能够有效提升磁浮列车运行的稳定性和乘坐舒适性. 展开更多
关键词 磁浮列车 自抗控制 扩张状态观测器 多种群遗传算法 速度控制
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改进超螺旋滑模自抗扰的PMSM无传感器控制
7
作者 陈德海 刘祥 王海峰 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第10期3337-3344,共8页
针对永磁同步电机矢量控制系统中无传感器控制策略的抗扰动动态性能不足的问题。对超螺旋滑模算法(STA)进行研究,提出一种改进超螺旋滑模自抗扰控制(ISTA-ADRC)算法,该算法在原有超螺旋滑模算法的基础上引入改进Sigmoid函数和线性项。... 针对永磁同步电机矢量控制系统中无传感器控制策略的抗扰动动态性能不足的问题。对超螺旋滑模算法(STA)进行研究,提出一种改进超螺旋滑模自抗扰控制(ISTA-ADRC)算法,该算法在原有超螺旋滑模算法的基础上引入改进Sigmoid函数和线性项。相较于传统超螺旋滑模算法,所提算法具有更好的快速性和鲁棒性。将所提算法嵌入自抗扰控制技术中,提出以改进超螺旋滑模自抗扰为核心的无传感器控制策略,提升无传感器控制法的抗扰性能。仿真实验结果表明:所提算法相比于传统的PI、线性自抗扰(LADRC)和滑模自抗扰算法,具有响应速度快、抖振小、抗扰能力强、稳态性能好的优点。 展开更多
关键词 永磁同步电机 自抗控制 超螺旋滑模算法 无位置传感器 跟踪微分器
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基于滑模自抗扰的液压阻尼器试验台加载位移跟踪控制研究
8
作者 胡佳 强红宾 +3 位作者 刘凯磊 康绍鹏 杨静 王联 《机床与液压》 北大核心 2025年第4期73-80,共8页
针对液压阻尼器试验台在位移加载过程中易受非线性因素、参数不确定及未知扰动影响的问题,提出一种滑模自抗扰控制策略。针对传统自抗扰控制器结构复杂及响应速度慢的问题,通过设计滑模状态误差反馈控制率来代替传统自抗扰控制中的非线... 针对液压阻尼器试验台在位移加载过程中易受非线性因素、参数不确定及未知扰动影响的问题,提出一种滑模自抗扰控制策略。针对传统自抗扰控制器结构复杂及响应速度慢的问题,通过设计滑模状态误差反馈控制率来代替传统自抗扰控制中的非线性状态误差反馈控制率,进而简化控制系统结构并提高响应速度,并运用李雅普诺夫理论分析该方法的稳定性。搭建Simulink仿真模型进行仿真分析,针对控制模型参数采用遗传算法进行优化;搭建试验台进行验证并对比自抗扰控制、滑模控制及滑模自抗扰控制性能。结果表明:滑模自抗扰控制兼具自抗扰控制稳态误差小、抗扰性强以及滑模控制调节速度快的特点,提升了液压阻尼器试验台的位移跟踪控制准确性。 展开更多
关键词 阻尼器试验台 滑模自抗控制 遗传算法 位移跟踪控制
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基于改进滑模观测器的PMSM无速传感控制设计 被引量:4
9
作者 柴成龙 李娟 +1 位作者 李生权 陈兴 《南京信息工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期710-716,共7页
针对滑模观测器(SMO)因高频抖振导致电机转子速度和位置难以准确估计,且速度环PI控制器鲁棒性和速度跟踪性能较差的问题,提出一种基于改进滑模观测器的永磁同步电机(PMSM)无速传感控制设计.首先,在直接转矩控制系统中的滑模观测器后加... 针对滑模观测器(SMO)因高频抖振导致电机转子速度和位置难以准确估计,且速度环PI控制器鲁棒性和速度跟踪性能较差的问题,提出一种基于改进滑模观测器的永磁同步电机(PMSM)无速传感控制设计.首先,在直接转矩控制系统中的滑模观测器后加入无限脉冲响应滤波器(IIR filter),以解决在滑模观测器输出中的高频噪声,并进一步采用连续的双曲正切函数代替不连续的符号函数,以改善系统抖振;其次,基于自抗扰控制器(ADRC)设计速度环,用以改善系统超调和转速之间的矛盾;最后,在Matlab/Simulink环境下搭建了硬件在环实验平台.仿真和结果表明,在相同负载和干扰条件下,相比传统无速度传感系统,本文所设计的自抗扰永磁同步电机无速传感控制能减小转速估计的抖振,且具有更优的鲁棒性和速度跟踪性能. 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模观测器 无限脉冲响应滤波器 自抗控制器
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基于扩张状态观测器的双永磁同步电机同步抗扰控制 被引量:8
10
作者 吴涛 赖悟行 +1 位作者 陶栩 佃松宜 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第5期110-114,119,共6页
对于双永磁同步电机系统中由于参数摄动和随机摩擦扰动引发的转速失同步现象,提出了一种新的双永磁同步电机滑模控制方法。首先,设计了扩张状态观测器去估计系统状态与实时扰动,并结合滑模跟踪控制器来提高电机在扰动作用下的跟踪性能;... 对于双永磁同步电机系统中由于参数摄动和随机摩擦扰动引发的转速失同步现象,提出了一种新的双永磁同步电机滑模控制方法。首先,设计了扩张状态观测器去估计系统状态与实时扰动,并结合滑模跟踪控制器来提高电机在扰动作用下的跟踪性能;其次,将交叉耦合结构与滑模同步控制器结合,对电机转速的同步误差进行抗扰控制并且提升系统的同步性能。仿真结果表明,扩张状态观测器能准确估计电机系统机械角、转速及系统总扰动;设计的滑模控制器能够有效提高电机系统在扰动作用下的跟踪与同步控制性能。 展开更多
关键词 双电机控制 同步控制 扩张观测器 滑模控制 控制
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基于滑模自抗扰的储能变流器控制策略 被引量:2
11
作者 皇金锋 周杰 黄红杰 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2171-2181,共11页
为了提高储能变流器(PCS)的动态性能,设计基于降阶级联扩张状态观测器(ESO)和互补滑模控制(CSMC)的改进自抗扰控制(ADRC)策略,将改进ADRC策略应用于PCS的双向DC/AC变流器电压外环.改进ESO为降阶级联ESO以提高状态变量和系统总扰动的估... 为了提高储能变流器(PCS)的动态性能,设计基于降阶级联扩张状态观测器(ESO)和互补滑模控制(CSMC)的改进自抗扰控制(ADRC)策略,将改进ADRC策略应用于PCS的双向DC/AC变流器电压外环.改进ESO为降阶级联ESO以提高状态变量和系统总扰动的估计速度,增加扰动估计能力;更改PD控制为CSMC以设计状态误差反馈律,提升PCS的系统鲁棒性;设计改进指数趋近律以抑制抖振现象.为了证明改进ADRC策略相较于PI控制和传统ADRC的优越性,建立仿真模型并搭建相关实验平台.仿真与实验结果表明,改进ADRC策略减小了PCS暂态时直流母线电压波动,提高了PCS交流侧功率响应速度,改善了交流侧的输出电能质量. 展开更多
关键词 储能变流器(PCS) 自抗控制(ADRC) 降阶级联扩张状态观测器 互补滑模控制(CSMC) 改进指数趋近律
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基于自抗扰滑模控制的开关磁阻电机转矩分配控制策略 被引量:7
12
作者 李宗霖 陈昊 +2 位作者 戚湧 王冠钧 戈凯 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期5639-5656,共18页
针对开关磁阻电机运行时存在的转矩波动大与外部干扰下电机运行不稳定等问题,该文提出了一种基于自抗扰滑模控制的开关磁阻电机转矩分配控制策略。由于传统滑模控制中趋近律采用的符号函数引起系统振荡频率高,造成被控对象抖振大,该文... 针对开关磁阻电机运行时存在的转矩波动大与外部干扰下电机运行不稳定等问题,该文提出了一种基于自抗扰滑模控制的开关磁阻电机转矩分配控制策略。由于传统滑模控制中趋近律采用的符号函数引起系统振荡频率高,造成被控对象抖振大,该文采用新型滑模趋近律,用平滑函数代替符号函数,并引入状态变量,同时提升了响应速度并降低抖振;此外,为了解决开关磁阻电机外部干扰对电机运行带来的稳定性问题,该文设计了一种自抗扰扩张状态观测器,这种观测器可以实现对负载扰动的实时观测,将观测值作为滑模速度控制器的前馈补偿,减小电机固有参数不确定对控制系统的影响。最后,通过仿真和实验验证了所提出的方案能够有效地改进控制系统在不同工况下的动态性能。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 转矩分配控制 新型滑模趋近律 自抗扩张状态观测器
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基于改进灰狼优化算法的PMSM滑模自抗扰控制 被引量:32
13
作者 赵希梅 陈广国 金鸿雁 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期132-140,共9页
针对永磁同步电动机(PMSM)伺服系统在受外部扰动、参数变化等不确定性因素影响下系统鲁棒性变差的问题,提出一种基于改进灰狼优化算法的永磁同步电动机滑模自抗扰控制方案。首先,对传统扩张状态观测器存在的峰值问题而降低不确定性的观... 针对永磁同步电动机(PMSM)伺服系统在受外部扰动、参数变化等不确定性因素影响下系统鲁棒性变差的问题,提出一种基于改进灰狼优化算法的永磁同步电动机滑模自抗扰控制方案。首先,对传统扩张状态观测器存在的峰值问题而降低不确定性的观测精确度,设计了变增益扩张状态观测器,通过降低初始增益来提高观测精确度。其次,用滑模控制器代替传统自抗扰控制中的非线性误差状态反馈环节,进而提高系统的鲁棒性。由于参数比较多不易调节,利用改进灰狼优化算法对参数进行优化,充分发挥控制器的性能。基于Lyapunov理论分析了该方案的稳定性。通过系统仿真实验结果表明,该方法能够有效跟踪速度给定,克服参数变化、负载扰动等不确定性因素的影响,保证了PMSM伺服系统的强鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 不确定性 滑模自抗控制 变增益扩张状态观测器 改进灰狼优化算法 鲁棒性
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双极性直流微电网的改进型高阶滑模自抗扰控制 被引量:3
14
作者 陈旭 皇金锋 李聪林 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期111-122,共12页
针对双极性直流微电网中分布式新能源的系统功率波动、负载侧负荷频繁投切等不确定因素所引起母线电压波动问题,以基于风光互补含混合储能的双极性直流微电网为研究对象,提出一种双闭环改进型高阶滑模自抗扰控制策略。首先,依据自抗扰... 针对双极性直流微电网中分布式新能源的系统功率波动、负载侧负荷频繁投切等不确定因素所引起母线电压波动问题,以基于风光互补含混合储能的双极性直流微电网为研究对象,提出一种双闭环改进型高阶滑模自抗扰控制策略。首先,依据自抗扰理论将控制系统拟合为一阶系统模型,转化为自抗扰控制系统范式。其次,设计了改进型超螺旋滑模控制器代替传统自抗扰控制中的线性控制器,引入了具有快速收敛性的级联有限时间扩张状态观测器代替线性扩张状态观测器,既能通过高阶滑模控制算法抑制抖振,又能提高对系统集总扰动的估计精度,从而利用非线性控制策略的优势改善系统动态响应过程及抗扰性能。然后,通过Lyapunov理论证明控制系统的稳定性。最后,基于Matlab/Simulink仿真软件以及搭建实验平台对3种不同控制策略进行对比验证,实验表明所提控制能够很好地抵抗扰动和提高系统的暂态性能。 展开更多
关键词 双极性直流微电网 级联有限时间扩张状态观测器 改进型超螺旋滑模自抗控制 性能
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基于扩张状态观测器的单电感双输出Buck变换器滑模解耦控制 被引量:10
15
作者 皇金锋 张世欣 杨艺 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期138-149,共12页
针对单电感双输出Buck变换器输出支路在发生负载扰动时存在交叉影响严重、瞬态响应慢的问题,提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)的滑模解耦控制策略.首先考虑负载扰动问题,将系统模型转化为输出电压偏差模型,设计了主路ESO对负载扰动进... 针对单电感双输出Buck变换器输出支路在发生负载扰动时存在交叉影响严重、瞬态响应慢的问题,提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)的滑模解耦控制策略.首先考虑负载扰动问题,将系统模型转化为输出电压偏差模型,设计了主路ESO对负载扰动进行估计,并将干扰估计信息补偿到主路开关管的改进型趋近律反步滑模控制器.其次考虑支路耦合问题,将一支路依据自抗扰范式拟合为独立系统,其中支路耦合项和外界扰动被视作总扰动,设计了支路ESO对其进行估计,基于干扰估计信息和滑模控制算法在支路开关管构造了滑模自抗扰控制器.最后利用Lyapunov理论证明了主、支路控制器的闭环稳定性.仿真结果表明,该控制策略使得支路间的交叉影响显著减小,并提升了系统瞬态响应速度. 展开更多
关键词 单电感双输出Buck变换器 扩张状态观测器 反步滑模控制 滑模自抗控制
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基于终端滑模自抗扰的混合储能系统功率控制
16
作者 李鹏 茅靖峰 +2 位作者 吴爱华 张旭东 周翔 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第5期54-62,112,共10页
为提高混合储能系统对直流微电网母线功率支撑的双向调控性能,针对混合储能系统,提出一种基于非奇异终端滑模自抗扰技术的双向功率控制方法。分析建立采用双向半桥DC/DC变换器的并网接入系统数学模型;设计超级电容端电压稳定附加功率补... 为提高混合储能系统对直流微电网母线功率支撑的双向调控性能,针对混合储能系统,提出一种基于非奇异终端滑模自抗扰技术的双向功率控制方法。分析建立采用双向半桥DC/DC变换器的并网接入系统数学模型;设计超级电容端电压稳定附加功率补偿控制结构;利用基于趋近律的非奇异终端滑模自抗扰技术和基于扩张状态观测器的系统不确定及扰动项在线估计,设计混合储能双向功率调节非线性控制器。通过仿真测试,并与传统线性控制器性能对比,验证所提方法的正确有效性。 展开更多
关键词 混合储能系统 双向变换器 自抗控制 终端滑模控制 扩张状态观测器
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基于无模型的PMLSM改进自适应滑模自抗扰控制 被引量:3
17
作者 李争 张梓豪 +1 位作者 王康涛 孙鹤旭 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期142-151,共10页
为了提高永磁直线同步电机的自抗扰控制的动态响应性能和抗干扰性能,增强系统整体的控制性能,提出了一种基于无模型控制的改进滑模自抗扰控制策略。首先,基于滑模变结构原理以及无模型控制理论对自抗扰控制器中的扩张状态观测器和非线... 为了提高永磁直线同步电机的自抗扰控制的动态响应性能和抗干扰性能,增强系统整体的控制性能,提出了一种基于无模型控制的改进滑模自抗扰控制策略。首先,基于滑模变结构原理以及无模型控制理论对自抗扰控制器中的扩张状态观测器和非线性状态误差反馈进行优化,建立了超局部模型,采用非奇异快速终端滑模控制代替原有的非线性状态误差反馈,同时设计相应滑模面与扩张状态观测器相结合,提高观测器对扰动因素的观测精确度的同时增强控制器的动态响应性能和抗干扰能力。然后设计了改进指数趋近率,通过引入系统状态变量使得控制器可以进行自适应调节,进一步提高系统的控制性能。通过李雅普诺夫理论证明了控制策略的稳定性,仿真和实验结果表明,该控制策略相对传统的自抗扰控制器所具备的优越性。 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 无模型控制 非奇异快速终端滑模 改进滑模趋近率 自抗控制 改进扩张状态观测器
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一类具有多重不匹配扰动的非同元次不确定系统的分数阶抗扰控制
18
作者 郑伟佳 冯诗荣 +1 位作者 黄润权 陈阳泉 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第6期1092-1100,共9页
现有的自抗扰控制(ADRC)方法主要针对整数阶系统或同元次分数阶系统,当应用于更一般的导数阶次互不相同的非同元次分数阶系统时,可能无法获得令人满意的性能.针对具有多重外源干扰的非同元次分数阶不确定系统的控制问题,提出了一种改进... 现有的自抗扰控制(ADRC)方法主要针对整数阶系统或同元次分数阶系统,当应用于更一般的导数阶次互不相同的非同元次分数阶系统时,可能无法获得令人满意的性能.针对具有多重外源干扰的非同元次分数阶不确定系统的控制问题,提出了一种改进的分数阶抗干扰控制方案(EFADC).将非同元次分数阶特性当作模型不确定性,采用分数阶自抗扰控制(FOADRC)进行补偿.设计分数阶扰动观测器(FODO)来估计由外源模型描述的扰动.在此基础上,设计一种基于不确定性和扰动补偿的分数阶滑模控制(FOSMC)方法,使系统具有快速响应性能和鲁棒性.通过理论分析和数值模拟验证了所提方法的有效性.仿真结果表明,所提方法有效改善了非同元次分数阶系统的动态性能和对外部扰动的鲁棒性. 展开更多
关键词 自抗控制 观测器 滑模控制 非同元次分数阶系统
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非仿射系统的自学习滑模抗扰控制 被引量:27
19
作者 曾喆昭 吴亮东 +1 位作者 杨振源 唐欢 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期980-987,共8页
针对一类单输入单输出(single-input single-output,SISO)非仿射非线性系统的控制问题,提出了一种自学习滑模抗扰控制方法.该方法用非线性光滑函数设计扩张状态观测器,实现SISO非仿射非线性系统内部不确定性和外部扰动的扩张状态估计,... 针对一类单输入单输出(single-input single-output,SISO)非仿射非线性系统的控制问题,提出了一种自学习滑模抗扰控制方法.该方法用非线性光滑函数设计扩张状态观测器,实现SISO非仿射非线性系统内部不确定性和外部扰动的扩张状态估计,并将扩张状态观测器(extended state observer,ESO)与自学习滑模控制技术融为一体,实现SISO非仿射非线性系统的自学习滑模抗扰控制.该方法不依赖受控对象的数学模型,可以快速跟踪任意给定的参考信号.数值仿真试验表明了该方法响应速度快、控制精度高,具有很强的抗扰动能力,因而是一种鲁棒稳定性很强的控制方法,在SISO非仿射非线性系统控制领域具有重要作用. 展开更多
关键词 非仿射非线性系统 滑模控制 自抗控制 自学习控制 非线性扩张状态观测器
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主动磁悬浮轴承的滑模自抗扰解耦控制 被引量:20
20
作者 李冰林 曾励 +1 位作者 张鹏铭 竺志大 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期129-138,共10页
针对磁悬浮轴承系统各径向自由度之间存在的耦合关系,特别是转子高速时的陀螺效应耦合,提出了一种基于滑模自抗扰解耦控制的方法。首先建立了考虑耦合效应的系统模型,利用扩张状态观测器对系统的内外扰动进行估计和补偿,把多变量耦合系... 针对磁悬浮轴承系统各径向自由度之间存在的耦合关系,特别是转子高速时的陀螺效应耦合,提出了一种基于滑模自抗扰解耦控制的方法。首先建立了考虑耦合效应的系统模型,利用扩张状态观测器对系统的内外扰动进行估计和补偿,把多变量耦合系统解耦成4个单自由度的二阶串联积分型子系统。为保证系统的快速动态响应,将滑模控制引入到非线性状态误差反馈控制律中,设计了各自由度的滑模自抗扰控制器,并利用Lyapunov理论证明了控制系统的稳定性。通过抗干扰和信号跟踪试验仿真,结果表明,所设计的滑模自抗扰控制器实现了对磁悬浮轴承各自由度的解耦控制,响应快,能对设定信号进行跟踪,抗干扰能力强,同时解决了磁悬浮轴承高转速运行下的陀螺效应对控制的影响,能适用于纺纱机械转杯的高速场合。 展开更多
关键词 磁悬浮轴承 自抗控制 滑模控制 解耦 扩张状态观测器
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