基于自适应滑模干扰观测器四旋翼无人机姿态控制研究

1

作者 姜琛 李涛 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第8期28-34,共7页

在四旋翼无人机执行任务过程中,对姿态的稳定性、跟踪的精度要求极高。然而,风扰以及其他外部干扰会严重降低其系统的性能。为了快速估计干扰,提出一种自适应滑模干扰观测器(ASMDO)的方法,设计了基于干扰补偿的非奇异终端滑模控制器(NTS... 在四旋翼无人机执行任务过程中,对姿态的稳定性、跟踪的精度要求极高。然而,风扰以及其他外部干扰会严重降低其系统的性能。为了快速估计干扰,提出一种自适应滑模干扰观测器(ASMDO)的方法,设计了基于干扰补偿的非奇异终端滑模控制器(NTSMC)实现对四旋翼无人机精确、快速地轨迹跟踪。证明了在干扰导数界未知的情况下ASMDO的估计误差以及轨迹跟踪误差均可以在有限时间内稳定。最后通过软件在环仿真(SITL)和硬件在环仿真(HITL),验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 四旋翼无人机 自适应滑模干扰观测器 非奇异终端滑模控制器 有限时间

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于干扰观测器的多航天器固定时间姿态协同跟踪控制 被引量：1

2

作者 陈传志 张云啸 +4 位作者 张俞 张迎雪 余虹志 张杰 邓小康 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期256-264,共9页

针对受扰动下的多航天器系统姿态一致性跟踪问题,提出一种基于干扰观测器与固定时间理论的分布式姿态协同控制策略。多航天器系统在空间中易受太阳光压、重力梯度与地磁力等外部干扰影响而导致控制精度下降,此外航天器内部惯量不确定性... 针对受扰动下的多航天器系统姿态一致性跟踪问题,提出一种基于干扰观测器与固定时间理论的分布式姿态协同控制策略。多航天器系统在空间中易受太阳光压、重力梯度与地磁力等外部干扰影响而导致控制精度下降,此外航天器内部惯量不确定性带来的影响也不可忽视,因此设计一种基于二阶积分滑模的干扰观测器对复合干扰进行快速精确估计,且该观测器无需任何干扰先验信息。利用观测器获得的估计值,结合领导跟随法,提出一种分布式固定时间姿态协同控制器,实现系统固定时间收敛,收敛时间可通过控制参数进行调节。利用Lyapunov函数证明了系统的固定时间稳定性。仿真与对比试验结果表明,干扰观测器能在较快时间内实现对复合干扰准确估计,协同控制器能在固定时间内实现对期望姿态鲁棒跟踪,与自适应有限时间方法相比,该控制策略精度更高、收敛速度更快和燃油消耗更少。 展开更多

关键词 多航天器 干扰观测器 姿态协同跟踪 固定时间一致性 滑模控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于干扰观测器的机械臂预设性能固定时间滑模控制 被引量：1

3

作者 代庚炜 王树波 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期109-116,125,共9页

针对多自由度机械臂系统存在的外部扰动、内部参数不确定性及跟踪误差约束问题,设计了一种基于非线性干扰观测器补偿的机械臂预设性能固定时间滑模控制策略。首先,通过非线性干扰观测器来估计外部扰动和系统内部不确定性,将观测器估计... 针对多自由度机械臂系统存在的外部扰动、内部参数不确定性及跟踪误差约束问题,设计了一种基于非线性干扰观测器补偿的机械臂预设性能固定时间滑模控制策略。首先,通过非线性干扰观测器来估计外部扰动和系统内部不确定性,将观测器估计出的总扰动代入控制器实现前馈补偿;其次,采用基于预设性能函数的误差转换技术,将跟踪误差约束在预先设定好的范围内,解决误差约束问题,并提升系统的稳态性能与暂态性能;最后,基于转换后的误差设计了固定时间非奇异终端滑模控制器,并使用Lyapunov稳定性判据证明了系统固定时间收敛性。通过仿真实验对比几种常见的控制方法,验证了该控制方法能提升系统的控制性能。 展开更多

关键词 机械臂系统 轨迹跟踪 固定时间控制 误差约束 干扰观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

事件触发下多移动机器人抗干扰固定时间预定性能编队

4

作者 王健安 闫慧娴 +3 位作者 张君如 张捷 李明杰 赵志诚 《自动化学报》 北大核心 2025年第7期1703-1714,共12页

考虑多移动机器人编队系统存在模型参数不确定、未知扰动和有限通信资源问题,提出一种固定时间预定性能的事件触发编队控制方法.首先,设计新的固定时间干扰观测器以精确估计系统的复合扰动.其次,基于干扰观测器、预定性能函数、反步法... 考虑多移动机器人编队系统存在模型参数不确定、未知扰动和有限通信资源问题,提出一种固定时间预定性能的事件触发编队控制方法.首先,设计新的固定时间干扰观测器以精确估计系统的复合扰动.其次,基于干扰观测器、预定性能函数、反步法和固定时间理论,并考虑通信资源受限问题,设计时变阈值事件触发的固定时间预定性能编队控制器,使得编队误差在固定时间内收敛且满足预定性能要求.所提出的触发机制可减少因控制器和执行器频繁通信造成的网络资源浪费,且无Zeno行为发生.最后,通过对三个移动机器人进行编队仿真,验证了所提方法的有效性. 展开更多

关键词 多移动机器人 编队控制 干扰观测器 预定性能 固定时间 事件触发

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于固定时间干扰观测器的永磁直线同步电机位移跟踪动态面反步控制 被引量：1

5

作者 刘乐 邵暖 +1 位作者 高杰 宋红姣 《高技术通讯》 CAS 2021年第6期671-679,共9页

针对存在参数摄动、负载扰动和未建模动态等不确定因素的永磁直线同步电机(PMLSM)位移系统,提出了一种基于固定时间干扰观测器的动态面反步控制方法。首先,通过构造干扰观测器对系统的非匹配不确定项和匹配不确定项进行观测估计,且其观... 针对存在参数摄动、负载扰动和未建模动态等不确定因素的永磁直线同步电机(PMLSM)位移系统,提出了一种基于固定时间干扰观测器的动态面反步控制方法。首先,通过构造干扰观测器对系统的非匹配不确定项和匹配不确定项进行观测估计,且其观测误差能够在固定时间内收敛于0;其次,将反步控制与动态面控制相结合完成PMLSM固定时间位移跟踪控制器的设计,有效避免了常规反步控制存在的“微分爆炸”问题,并简化了系统控制器的设计过程。理论分析表明,PMLSM位移系统在本文所提控制方法的作用下能够在固定时间内收敛。最后,与其他控制方法进行了仿真对比研究,仿真结果验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 永磁直线同步电机(PMLSM) 位移跟踪 固定时间干扰观测器 反步控制 动态面控制 固定时间控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于自适应扰动观测器的旋转弹神经网络过载驾驶仪设计

6

作者 王伟 杨婧 +2 位作者 南宇翔 李俊辉 王雨辰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3841-3855,共15页

旋转弹在飞行过程中受多种干扰的影响,包括跨域飞行气动参数剧烈变化引起的模型不确定性以及飞行过程中受到的外部扰动。为了解决高动态飞行环境中双通道旋转弹的鲁棒控制问题,基于轨迹线性化控制方法,设计伪逆反馈控制器。采用径向基... 旋转弹在飞行过程中受多种干扰的影响,包括跨域飞行气动参数剧烈变化引起的模型不确定性以及飞行过程中受到的外部扰动。为了解决高动态飞行环境中双通道旋转弹的鲁棒控制问题,基于轨迹线性化控制方法,设计伪逆反馈控制器。采用径向基函数神经网络,设计自适应前馈补偿控制器,有效实现对模型不确定性的精确逼近。将神经网络逼近误差和外部扰动处理为总扰动,并基于固定时间稳定理论设计一种自适应扰动观测器,实现对总扰动的精确估计及补偿。通过Lyapunov理论,严格证明了闭环系统的最终一致有界性。通过数值仿真验证了所设计方法的有效性。 展开更多

关键词 旋转弹 双通道控制 径向基函数神经网络 自适应扰动观测器 固定时间稳定理论

在线阅读 下载PDF 职称材料

打滑移动机器人抗干扰固定时间事件触发编队

7

作者 闫慧娴 王孟琦 +1 位作者 王昕 王健安 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第12期2264-2273,共10页

针对滑动与打滑条件下移动机器人系统存在的模型参数不确定、未知扰动等问题,提出一种基于自适应固定时间干扰观测器的事件触发编队控制方法。首先,将模型参数不确定性、未知动力学干扰和打滑(滑动)视为复合扰动,基于固定时间理论设计... 针对滑动与打滑条件下移动机器人系统存在的模型参数不确定、未知扰动等问题,提出一种基于自适应固定时间干扰观测器的事件触发编队控制方法。首先,将模型参数不确定性、未知动力学干扰和打滑(滑动)视为复合扰动,基于固定时间理论设计新的自适应干扰观测器,以准确估计系统扰动。其次,采用反步法设计基于领航-跟随者的运动学控制器和基于相对阈值事件触发的固定时间动力学编队控制器,有效降低网络通信资源能耗,并经理论推导后排除Zeno行为。最后,通过3个移动机器人编队仿真,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 滑动与打滑 移动机器人 自适应固定时间干扰观测器 编队控制 相对阈值事件触发

在线阅读 下载PDF 职称材料

非结构化干扰下机械臂自适应非奇异快速终端滑模控制

8

作者 王君 何长智 《航空制造技术》 北大核心 2025年第13期22-30,共9页

针对实际应用中的建模误差和未知外界扰动对机械臂系统轨迹跟踪精度的影响,设计了一种基于非线性干扰观测器的自适应非奇异快速终端滑模控制策略(ANFTSMC-DO)。首先,设计了非线性干扰观测器在线估计干扰信息,并通过选取的适当非线性增... 针对实际应用中的建模误差和未知外界扰动对机械臂系统轨迹跟踪精度的影响,设计了一种基于非线性干扰观测器的自适应非奇异快速终端滑模控制策略(ANFTSMC-DO)。首先,设计了非线性干扰观测器在线估计干扰信息,并通过选取的适当非线性增益函数,使估计误差按指数规律快速收敛。其次,采用自适应非奇异快速终端滑模控制器应对参数变化和未建模的动态特性,避免系统性能随时间衰减。同时在保证鲁棒稳定性和控制精度的前提下,使得所提方法有效抑制了抖振现象,可以更好地抵御外界扰动的影响。最后,通过仿真验证了该方法在误差收敛速度以及控制精度上的显著优势,增强系统鲁棒性的同时实现了更高的跟踪精度。 展开更多

关键词 机械臂 非奇异快速终端滑模控制 非线性干扰观测器 自适应控制 有限时间收敛

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于自适应干扰观测的连续有限时间末段突防制导律 被引量：2

9

作者 王洋 王震 陈明淑 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2022年第3期21-26,共6页

为了提高突防导弹末段突防能力,且保证突防导弹对机动目标的打击精度,提出了一种新型突防制导律。首先,基于自适应干扰观测器估计目标加速度,所设计的观测器不仅可以在有限时间内估计出目标加速度,且无需已知目标加速度上界信息;其次,... 为了提高突防导弹末段突防能力,且保证突防导弹对机动目标的打击精度,提出了一种新型突防制导律。首先,基于自适应干扰观测器估计目标加速度,所设计的观测器不仅可以在有限时间内估计出目标加速度,且无需已知目标加速度上界信息;其次,由制导误差与法向突防机动速度构造滑模面,通过机动衰减设计保证制导精度不受所附加突防机动的影响;再次,基于估计目标加速度以及突防机动连续化设计构建了制导律,该制导律不仅可保证制导误差有限时间收敛,而且连续变化;最后,考虑机动目标、拦截器和突防弹三方完成攻防对抗仿真,仿真结果证明,所设计制导律可实现高精度及强突防的制导性能。 展开更多

关键词 自适应干扰观测器 滑模控制 有限时间收敛 连续控制 机动突防 机动目标

在线阅读 下载PDF 职称材料

未知干扰下四旋翼无人机群固定时间编队控制 被引量：4

10

作者 郑伟铭 徐扬 罗德林 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1702-1712,共11页

在未知干扰条件下,针对欠驱动、非线性的四旋翼无人机群编队控制问题,提出了一种抗干扰的固定时间编队控制方法。首先,设计分布式固定时间滑模估计器,在仅有部分无人机获取到期望轨迹的条件下,每架无人机都能快速估计出自己的期望位置... 在未知干扰条件下,针对欠驱动、非线性的四旋翼无人机群编队控制问题,提出了一种抗干扰的固定时间编队控制方法。首先,设计分布式固定时间滑模估计器,在仅有部分无人机获取到期望轨迹的条件下,每架无人机都能快速估计出自己的期望位置信息。其次,引入固定时间干扰观测器用于估计未知的复合干扰,使无人机能够生成干扰估计值以抵消复合干扰对其带来的影响。然后,在无人机的位置层与控制层设计固定时间滑模控制器,实现对期望轨迹的跟踪,所给出的方法能够满足姿态稳定收敛。最后,数值仿真验证了所提出方法的有效性。 展开更多

关键词 四旋翼无人机 欠驱动系统 编队控制 固定时间控制 干扰观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于干扰补偿的高速动车组固定时间控制方法

11

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

事件触发策略下多AUV抗干扰固定时间编队控制 被引量：13

12

作者 苏博 王洪斌 高静 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1113-1123,共11页

针对多AUV编队控制的模型参数不确定及未知海流干扰的问题,提出基于固定时间模糊干扰观测器的事件触发编队控制方法,该方法可保证编队控制在固定时间内收敛.首先,构造了固定时间模糊干扰观测器处理系统的集总扰动,实现固定时间内对扰动... 针对多AUV编队控制的模型参数不确定及未知海流干扰的问题,提出基于固定时间模糊干扰观测器的事件触发编队控制方法,该方法可保证编队控制在固定时间内收敛.首先,构造了固定时间模糊干扰观测器处理系统的集总扰动,实现固定时间内对扰动的精确估计.在扰动观测器的基础上,将指令滤波器与反步法结合,消除了多次求导产生的计算爆炸问题;其次,为了降低网络传输资源能耗,将事件触发机制引入多AUV编队控制中,设计具有固定时间收敛性能的分布式编队控制器,且系统收敛时间仅取决于控制器设计参数,并经理论证明无Zeno行为;最后通过多AUVs编队仿真实验,证明了所提出算法的有效性和合理性. 展开更多

关键词 干扰观测器 编队控制 事件触发机制 虚拟领航–跟随法 固定时间控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

事件触发策略下多移动机器人抗干扰固定时间编队控制 被引量：4

13

作者 王健安 闫慧娴 赵志诚 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1256-1265,共10页

为节约有限通信资源,针对不确定多移动机器人系统的编队控制问题,提出一种基于抗干扰观测器的事件触发固定时间编队控制方法.首先,设计了一类自适应固定时间滑模干扰观测器(Adaptive Fixed-time Sliding Mode Disturbance Observer,AFSM... 为节约有限通信资源,针对不确定多移动机器人系统的编队控制问题,提出一种基于抗干扰观测器的事件触发固定时间编队控制方法.首先,设计了一类自适应固定时间滑模干扰观测器(Adaptive Fixed-time Sliding Mode Disturbance Observer,AFSMDO),用来估计系统模型参数不确定和未知扰动.其次,在干扰观测器的基础上,结合反步法和固定时间理论,引入事件触发机制,设计固定时间分布式编队控制器,实现多机器人系统固定时间编队且收敛时间不依赖于系统初始状态,并经理论推导无Zeno行为.最后,通过对三个移动机器人进行编队仿真研究,验证了方法的有效性. 展开更多

关键词 移动机器人 干扰观测器 编队控制 有限通信资源 固定时间 事件触发

在线阅读 下载PDF 职称材料

高超声速变外形飞行器建模与固定时间预设性能控制 被引量：8

14

作者 曹承钰 李繁飙 +2 位作者 廖宇新 殷泽阳 桂卫华 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期486-504,共19页

以一种折叠式高超声速变外形飞行器(Hypersonic morphing vehicle, HMV)为研究对象,综合考虑变形引起的气动特性、动力学特性的动态变化和模型不确定性、外部干扰的影响,开展飞行器建模与固定时间预设性能控制方法研究.首先,建立高超声... 以一种折叠式高超声速变外形飞行器(Hypersonic morphing vehicle, HMV)为研究对象,综合考虑变形引起的气动特性、动力学特性的动态变化和模型不确定性、外部干扰的影响,开展飞行器建模与固定时间预设性能控制方法研究.首先,建立高超声速变外形飞行器的运动模型和姿态控制模型;然后,采用固定时间干扰观测器实现对模型不确定性和外部干扰构成的复合总扰动的精确估计,并设计一种新型固定时间预设性能函数以定量描述期望性能约束,在此基础上,基于预设性能控制架构并结合动态面控制技术设计预设性能姿态控制器,利用Lyapunov稳定性理论证明闭环系统的固定时间稳定性;最后,通过数值仿真验证所提出方法的有效性和鲁棒性. 展开更多

关键词 高超声速变外形飞行器 固定时间 预设性能 干扰观测器 动态面控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

高超声速飞行器自适应固定时间抗饱和控制 被引量：5

15

作者 刘继承 江驹 +1 位作者 阴浩博 刘亮 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1013-1022,共10页

针对参数不确定和外界干扰下的高超声速飞行器的控制问题,本文提出了一种自适应固定时间控制方法。采用反馈线性化方法对高超声速纵向动力学模型进行输入输出线性化,并基于固定时间控制理论针对该线性模型分别设计了速度和高度通道的固... 针对参数不确定和外界干扰下的高超声速飞行器的控制问题,本文提出了一种自适应固定时间控制方法。采用反馈线性化方法对高超声速纵向动力学模型进行输入输出线性化,并基于固定时间控制理论针对该线性模型分别设计了速度和高度通道的固定时间自适应高阶滑模控制器,提高了系统的收敛速度。对于执行器饱和问题,设计了一种新型抗饱和辅助系统并引入控制器中。基于李雅普诺夫理论对所设计的控制器进行严格证明,得到了闭环系统的固定时间收敛特性。与现有文献高阶滑模控制方法进行仿真对比实验,验证了本文所设计方法的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 参数不确定 外界干扰 非线性控制 固定时间控制 高阶滑模 自适应控制 输入受限 鲁棒控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于状态约束的PMLSM固定时间控制策略研究

16

作者 许孝卓 祝贺 +1 位作者 吴中华 赵运基 《电子测量技术》 北大核心 2023年第2期59-66,共8页

针对永磁同步直线电机(PMLSM)速度与电流双闭环控制系统,提出基于状态约束的永磁同步直线电机固定时间控制策略。构造非对称障碍Lyapunov函数约束系统的速度跟踪误差,不使用复杂切换项设计固定时间滤波器,克服传统反步控制中的“微分爆... 针对永磁同步直线电机(PMLSM)速度与电流双闭环控制系统,提出基于状态约束的永磁同步直线电机固定时间控制策略。构造非对称障碍Lyapunov函数约束系统的速度跟踪误差,不使用复杂切换项设计固定时间滤波器,克服传统反步控制中的“微分爆炸”问题;构造固定时间干扰观测器对电机的负载扰动进行观测,将扰动补偿到控制系统中增强鲁棒性。理论分析证明系统在固定时间内有界收敛,能够将速度误差约束在合理的区间。基于Matlab仿真实验在给定速度0.5 m/s突加负载时,速度跟踪精度超过98%,相比较固定时间控制策略提高2%;扰动观测器的跟踪范围偏差不到1%,具有较高的观测精度。仿真和实验结果验证了本文控制策略的有效性。 展开更多

关键词 永磁同步直线电机 固定时间控制 约束控制 干扰观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

可穿戴五自由度上肢外骨骼机器人固定时间控制 被引量：9

17

作者 张高巍 杨鹏 +1 位作者 王婕 孙建军 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期205-214,共10页

针对可穿戴上肢外骨骼系统在外部干扰及参数不确定条件下的轨迹跟踪问题,提出了一种基于观测器的固定时间控制策略.首先,采用拉格朗日方法对五自由度上肢外骨骼系统的动力学模型进行面向控制处理.其次,考虑模型中存在参数不确定及外部干... 针对可穿戴上肢外骨骼系统在外部干扰及参数不确定条件下的轨迹跟踪问题,提出了一种基于观测器的固定时间控制策略.首先,采用拉格朗日方法对五自由度上肢外骨骼系统的动力学模型进行面向控制处理.其次,考虑模型中存在参数不确定及外部干扰,基于改进超螺旋算法设计了固定时间干扰观测器,实现对系统干扰的实时估计,完成对控制器的在线补偿;在此基础上,设计了非奇异终端滑模固定时间控制律,保证外骨骼关节角度跟踪误差在固定时间内收敛至原点.再次,基于Lyapunov方法证明了闭环系统的稳定性.最后,通过对比和数值仿真结果证明所提出控制策略的有效性. 展开更多

关键词 外骨骼机器人 固定时间控制 干扰观测器 滑模控制 轨迹跟踪

在线阅读 下载PDF 职称材料

四旋翼飞行器的固定时间轨迹跟踪控制 被引量：4

18

作者 王宏 刘宜成 +2 位作者 涂海燕 熊宇航 陈杰 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2022年第5期77-82,共6页

针对具有外界干扰和自身建模不确定性的四旋翼飞行器轨迹跟踪控制问题,提出一种新型固定时间收敛的反演跟踪控制算法。首先,使用二阶固定时间干扰观测器对内外部混合扰动进行估计得到扰动估计值;然后,根据四旋翼飞行器的平移运动学和旋... 针对具有外界干扰和自身建模不确定性的四旋翼飞行器轨迹跟踪控制问题,提出一种新型固定时间收敛的反演跟踪控制算法。首先,使用二阶固定时间干扰观测器对内外部混合扰动进行估计得到扰动估计值;然后,根据四旋翼飞行器的平移运动学和旋转运动学设计了可以保证位置与姿态子系统固定时间稳定收敛的新型控制器,使用固定时间命令滤波器避免了传统反演控制中的“微分爆炸”问题,设计误差补偿系统来减小滤波器误差对系统的影响,并利用Lyapunov稳定理论证明了系统的稳定性;最后,通过Matlab仿真验证了所设计方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 四旋翼飞行器 轨迹跟踪控制 反演法 固定时间干扰观测器 固定时间稳定 命令滤波器

在线阅读 下载PDF 职称材料

弹药传输机械臂固定时间终端滑模控制 被引量：9

19

作者 姚来鹏 侯保林 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期109-116,共8页

为提高坦克弹药传输机械臂在路面激励等外界扰动下位置控制的鲁棒性,设计一种固定时间终端滑模控制器(fixed⁃time terminal sliding mode controller,FTSMC).推导含垂直基础振动的弹药传输机械臂动力学方程,将系统的基础振动处理成干扰... 为提高坦克弹药传输机械臂在路面激励等外界扰动下位置控制的鲁棒性,设计一种固定时间终端滑模控制器(fixed⁃time terminal sliding mode controller,FTSMC).推导含垂直基础振动的弹药传输机械臂动力学方程,将系统的基础振动处理成干扰项.采用新型固定时间收敛干扰观测器对系统不确定项进行补偿,改善了控制器的鲁棒性.结合固定时间收敛双幂次趋近律和固定时间终端滑模面设计固定时间终端滑模控制器.用Lyapunov理论证明了系统固定时间收敛特性.3种工况下的对比实验表明,设计的复合控制器对不确定性干扰具有强鲁棒性,能够对外界扰动下的弹药传输机械臂进行准确定位控制. 展开更多

关键词 机械臂 固定时间控制 干扰观测器 双幂次趋近律 终端滑模

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于干扰估计的直流电动机间接自适应鲁棒控制 被引量：1

20

作者 徐张宝 马大为 +2 位作者 姚建勇 董振乐 杨贵超 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1281-1287,共7页

针对广泛存在于直流电动机伺服系统中的参数不确定性和不确定性非线性问题,提出一种基于有限时间干扰观测器的间接自适应鲁棒控制方法.间接自适应控制和有限时间干扰观测器融合在一起,分别处理参数不确定性和不确定非线性,通过李雅普诺... 针对广泛存在于直流电动机伺服系统中的参数不确定性和不确定性非线性问题,提出一种基于有限时间干扰观测器的间接自适应鲁棒控制方法.间接自适应控制和有限时间干扰观测器融合在一起,分别处理参数不确定性和不确定非线性,通过李雅普诺夫方法从理论上证明了整个闭环系统的稳定性.仿真结果表明:该方法能准确地对参数和干扰进行估计,且与传统控制方法相比,具有参数及干扰估计精度高、抗扰能力及参数变化鲁棒性强的特点,为提高伺服系统的动态跟踪性能提供了理论依据. 展开更多

关键词 间接自适应鲁棒控制 直流电动机 有限时间干扰观测器 参数不确定 不确定非线性

在线阅读 下载PDF 职称材料