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基于变指幂趋近律和高增益观测器的四旋翼模糊滑模控制
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作者 杨舒博 毛剑琳 +1 位作者 向凤红 徐峰 《应用力学学报》 北大核心 2025年第2期313-322,共10页
针对四旋翼飞行器在未知干扰下跟踪慢、精度低以及模型耦合性强的问题,提出了一种基于变指数幂次趋近律和高增益观测器的模糊滑模控制策略。首先,设计了一种自适应变指数幂次趋近律,通过趋近律中幂次趋近项和指数趋近项的相互作用,使系... 针对四旋翼飞行器在未知干扰下跟踪慢、精度低以及模型耦合性强的问题,提出了一种基于变指数幂次趋近律和高增益观测器的模糊滑模控制策略。首先,设计了一种自适应变指数幂次趋近律,通过趋近律中幂次趋近项和指数趋近项的相互作用,使系统得到较快的趋近时间降低稳态误差;其次,在位置子系统中,采用高增益观测器实现状态估计以抑制耦合;最后,将变论域思想引入自适应模糊控制,在切换控制项设计了一个带有伸缩因子的模糊逼近系数来补偿高增益观测器带来的影响。仿真结果表明,该控制策略能有效削弱抖振,具有较好的动态性能和控制精度;即使在复杂外部干扰的情况下,四旋翼飞行器依然能够迅速按要求进行轨迹跟踪。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 滑模控制 指数幂次趋近律 高增益观测器 自适应模糊控制 论域
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基于超螺旋滑模观测的变质量无人艇航速自适应控制 被引量:1
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作者 闫昭琨 杨冠宇 王鸿东 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期247-262,共16页
[目的]为实现对变质量无人艇在各类载荷投放任务下的精准控制,提出一种适用于质量与吃水均发生未知改变情况的变质量无人艇航速自适应控制方法。[方法]以吃水及其高阶项为自变量,对变质量无人艇操纵运动模型中,质量、吃水,以及各水动力... [目的]为实现对变质量无人艇在各类载荷投放任务下的精准控制,提出一种适用于质量与吃水均发生未知改变情况的变质量无人艇航速自适应控制方法。[方法]以吃水及其高阶项为自变量,对变质量无人艇操纵运动模型中,质量、吃水,以及各水动力导数项间的耦合影响关系进行解析表达。针对变质量无人艇各运动状态量与其吃水项的高相关性,设计超螺旋滑模观测器对变质量无人艇的未知吃水与质量进行观测估计,并通过李雅普诺夫理论证明观测器的有限时间稳定。基于解耦后的变质量无人艇操纵运动模型,设计航速自适应控制算法,结合超螺旋滑模观测器的观测值与控制误差对自适应控制律实时更新,根据李雅普诺夫方法验证控制系统的整体稳定性。最后,针对变质量无人艇载荷投放任务场景,开展若干工况下的仿真实验。[结果]结果表明,所设计的吃水观测算法可实现对变质量无人艇吃水与质量的精准观测。在载荷发生阶跃变化与连续变化等典型工况下,该变质量无人艇航速自适应控制算法均可实现对目标航速的稳定跟踪。[结论]研究表明,所提控制算法可适用于变质量无人艇的各类典型控制工况。 展开更多
关键词 无人艇 质量 质量体控制 超螺旋滑模观测器 自适应控制系统 航速控制 吃水观测
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基于扩张状态观测器的永磁无刷直流电机滑模变结构控制 被引量:87
3
作者 夏长亮 刘均华 +1 位作者 俞卫 李志强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第20期139-143,共5页
根据无刷直流电机的数学模型和滑模变结构控制的特点,把换相引起的相电流变化当作外界对电机的干扰,建立了一个模型。根据此模型,构造了滑模变结构控制器,运用其对各种扰动不敏感的特性来抑制各种干扰对电机的影响。扩张状态观测器是一... 根据无刷直流电机的数学模型和滑模变结构控制的特点,把换相引起的相电流变化当作外界对电机的干扰,建立了一个模型。根据此模型,构造了滑模变结构控制器,运用其对各种扰动不敏感的特性来抑制各种干扰对电机的影响。扩张状态观测器是一种性能良好的观测器,它不仅能得到不确定对象的状态,还能获得对象模型中内扰和外扰的实时控制量。电机的负载转矩用扩张状态观测器来准确估计,所以把它当作一个已知扰动来控制,这样提高了系统的控制精度。MATLAB仿真表明,与经典PID控制器相比,用滑模变结构控制器控制无刷直流电机,超调量小,速度响应快,且速度响应受电机参数变化影响小,各种外界干扰也得到了很好的抑制。用TMS320LF2407ADSP来搭建硬件电路,证明本控制器在实时控制中取得了很好的实验性能。 展开更多
关键词 无刷直流电机 滑模结构控制 扩张状态观测器 数字信号处理器
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基于滑模变结构和高增益状态观测器的直流电机位置控制 被引量:7
4
作者 唐文秀 奚文龙 +1 位作者 李志鹏 吴俊英 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期82-88,共7页
针对直流电机位置跟踪控制,提出一种基于高增益状态观测器的直流电机位置滑模控制算法.首先建立直流电机状态空间表达式;然后设计高增益状态观测器,观测直流电机的速度和电流及其导数信号,选取合适的极点保证观测器的准确性和稳定性;最... 针对直流电机位置跟踪控制,提出一种基于高增益状态观测器的直流电机位置滑模控制算法.首先建立直流电机状态空间表达式;然后设计高增益状态观测器,观测直流电机的速度和电流及其导数信号,选取合适的极点保证观测器的准确性和稳定性;最后改进滑模变结构控制算法的指数趋近律,在只采用位置传感器、电流和速度及其导数信号通过状态观测器得到的情况下,实现直流电机的位置跟踪控制,使控制系统具有较好的控制性能且易于硬件实现.对比传统滑模和PID算法,验证了该算法的有效性. 展开更多
关键词 高增益状态观测器 滑模结构 指数趋近律 位置控制
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基于干扰观测器的坦克伺服系统滑模变结构控制 被引量:3
5
作者 王洪艳 王庆林 +2 位作者 左哲 乔继红 夏玉辉 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第14期4487-4491,共5页
针对坦克伺服系统中存在的外部干扰、内部参数的不确定性问题,提出干扰观测器作为内环和滑模变结构控制作为外环的双环控制方案。在二自由度意义下分析干扰观测器系统的鲁棒性和性能,通过合理设计低通滤波器,干扰观测器可补偿大的干扰... 针对坦克伺服系统中存在的外部干扰、内部参数的不确定性问题,提出干扰观测器作为内环和滑模变结构控制作为外环的双环控制方案。在二自由度意义下分析干扰观测器系统的鲁棒性和性能,通过合理设计低通滤波器,干扰观测器可补偿大的干扰和不确定性,同时还可减少滑模变结构控制的抖振现象。滑模变结构控制器可用来消除干扰观测误差,并满足系统跟踪性能的要求。所设计的方法用于坦克伺服系统进行仿真研究。结果表明该方法能较好地满足跟踪精度的要求,同时系统具有较强的适应性和鲁棒性。 展开更多
关键词 干扰观测器 二自由度 鲁棒性 滑模结构控制
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复杂网络自适应柔性变结构外同步控制
6
作者 孙艳琴 吴怀宇 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第5期1048-1056,共9页
本文研究具有外部时变干扰的两个复杂网络外同步问题.为加强网络的抗干扰能力和保证外部扰动的精确抑制,提出了一种基于扰动观测器的自适应柔性变结构控制(DO-ASVSC)策略.首先,利用观测器将外部干扰等效到输入控制端来实现对干扰的完全... 本文研究具有外部时变干扰的两个复杂网络外同步问题.为加强网络的抗干扰能力和保证外部扰动的精确抑制,提出了一种基于扰动观测器的自适应柔性变结构控制(DO-ASVSC)策略.首先,利用观测器将外部干扰等效到输入控制端来实现对干扰的完全控制,其适用于任意一个复杂网络含扰动,也适用于同时具有扰动的两个网络,扩大了应用范围.其次,结合自适应控制思想,改进动态柔性变结构控制策略,根据李雅普诺夫稳定性理论和线性不等式技术,推导满足外同步条件的有关定理.因所设计的鲁棒控制器不含符号函数,减少了抖振现象,避免了因高频切换控制信号可能造成执行器的损坏现象.最后,通过数值算例,验证了控制方案的有效性和优越性. 展开更多
关键词 复杂网络 同步 扰动观测器 抖振 自适应柔性结构控制
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混沌系统的滑模变结构观测器同步 被引量:5
7
作者 尹逊和 山秀明 任勇 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2003年第2期185-192,共8页
将滑模变结构状态观测器方法用于混沌系统的同步,该方法不需要计算Lyapunov指数。该观测器摒弃了对系统的参数变化适应性不强的传统的利用反馈矩阵进行极点配置的线性反馈,采用了对系统参数摄动鲁棒性更好的变结构控制,其对混沌系统的... 将滑模变结构状态观测器方法用于混沌系统的同步,该方法不需要计算Lyapunov指数。该观测器摒弃了对系统的参数变化适应性不强的传统的利用反馈矩阵进行极点配置的线性反馈,采用了对系统参数摄动鲁棒性更好的变结构控制,其对混沌系统的噪声和参数失配鲁棒性更强。该同步策略被用于熟知的R ssler混沌系统和超混沌R ssler系统,仿真结果证实了该方法的有效性。 展开更多
关键词 混沌系统 滑模结构观测器 同步 混沌同步 保密通信
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实现混沌系统同步的自适应变结构观测器方法 被引量:5
8
作者 邓玮 高金峰 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期2136-2139,共4页
针对一类状态不能全部测量且含有不确定项的混沌系统,采用自适应滑模变结构观测器方法,设计了相应的控制律和自适应律,实现了混沌系统的同步控制。所给控制策略,不仅对参数变化和噪声干扰具有很强的鲁棒性,而且不需要已知不确定项的上界... 针对一类状态不能全部测量且含有不确定项的混沌系统,采用自适应滑模变结构观测器方法,设计了相应的控制律和自适应律,实现了混沌系统的同步控制。所给控制策略,不仅对参数变化和噪声干扰具有很强的鲁棒性,而且不需要已知不确定项的上界,也不需要串联惯性滤波器。理论分析与仿真结果表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 观测器 混沌同步 自适应控制 滑模结构
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一种基于滑模变结构观测器的故障检测方法 被引量:3
9
作者 何静 邱静 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期112-115,共4页
提出一种基于滑模变结构观测器的残差生成及故障检测方法。利用滑模变结构所具有的对未知输入扰动的不变性,移除外界扰动对残差的影响,使残差只对故障信号敏感,从而提高故障检测的准确性,较好地解决基于状态估计的故障检测方法中检测鲁... 提出一种基于滑模变结构观测器的残差生成及故障检测方法。利用滑模变结构所具有的对未知输入扰动的不变性,移除外界扰动对残差的影响,使残差只对故障信号敏感,从而提高故障检测的准确性,较好地解决基于状态估计的故障检测方法中检测鲁棒性与灵敏度之间的矛盾。仿真验证结果表明了该故障检测方法有较高的检测鲁棒性,同时对小幅值故障较为灵敏。 展开更多
关键词 故障检测 残差 观测器 滑模结构
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基于滑模观测器的鲁棒变结构一体化导引控制律 被引量:2
10
作者 杨靖 王旭刚 +1 位作者 王中原 常思江 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期246-253,共8页
针对测量信息受限的远程制导炮弹精确末制导问题,提出了一种基于滑模观测器的变结构鲁棒控制方法,依据Lyapunov稳定性理论证明了其有效性;应用所提出的方法设计了一种两回路一体化导引控制律。考虑弹体短周期动力学特性及舵回路1阶动力... 针对测量信息受限的远程制导炮弹精确末制导问题,提出了一种基于滑模观测器的变结构鲁棒控制方法,依据Lyapunov稳定性理论证明了其有效性;应用所提出的方法设计了一种两回路一体化导引控制律。考虑弹体短周期动力学特性及舵回路1阶动力学滞后,视气动参数偏差与目标机动为有界不确定项,建立了两回路导引控制一体化设计模型。外环以零化视线角速率为目标,生成虚拟俯仰角速率指令;内环确保实际俯仰角速率跟踪到外环给出的指令。仿真结果表明,在测量信息受限、存在气动参数偏差和目标机动不确定的条件下,所提出的导引控制一体化设计方法具有高命中精度和良好的过载特性。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 远程制导炮弹 导引控制一体化 滑模观测器 结构控制
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基于定子电阻观测器的永磁同步电动机滑模变结构直接转矩控制研究 被引量:1
11
作者 胡雪峰 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第2期42-46,共5页
传统的永磁同步电动机直接转矩控制系统存在着转矩和磁链脉动大、低速运行时难以精确控制以及因转矩脉动引起的高频噪声等问题。为解决这些问题,通过定子电阻观测器,利用定子电流与参考定子电流之差来跟踪定子电阻的变化,实现定子电阻... 传统的永磁同步电动机直接转矩控制系统存在着转矩和磁链脉动大、低速运行时难以精确控制以及因转矩脉动引起的高频噪声等问题。为解决这些问题,通过定子电阻观测器,利用定子电流与参考定子电流之差来跟踪定子电阻的变化,实现定子电阻的实时估算;用转矩和磁链滑模变结构控制器来替代传统直接转矩控制中的滞环控制器。仿真结果表明,基于定子电阻观测器的永磁同步电动机滑模变结构直接转矩控制系统具有较小的转矩、磁链脉动和快速的动态响应性能。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 定子电阻 观测器 直接转矩控 滑模结构
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基于优化滑模观测器的无刷直流电机变结构直接转矩控制 被引量:9
12
作者 李文帅 吴爱国 董娜 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2017年第1期25-29,共5页
本文提出一种由一个优化滑模观测器及一个变结构控制器组成的直接转矩控制系统,应用于永磁无刷直流电机。滑模观测器用来获取绕组反电动势,为减小系统抖振,引入连续光滑的反正切函数,并且证明了观测器的收敛条件及稳定性。然后以转速误... 本文提出一种由一个优化滑模观测器及一个变结构控制器组成的直接转矩控制系统,应用于永磁无刷直流电机。滑模观测器用来获取绕组反电动势,为减小系统抖振,引入连续光滑的反正切函数,并且证明了观测器的收敛条件及稳定性。然后以转速误差为基准建立滑模切换面,构造出变结构控制器,得到转矩控制的参考值。最终通过转矩误差并参考霍尔位置信号选择合适的空间电压矢量,完成直接转矩控制。该方案的控制效果能够不受制于电机参数变化及干扰影响,具有很强的鲁棒性。实验结果证明了该方案的正确性及有效性。 展开更多
关键词 无刷直流电机 滑模观测器 反正切函数 结构控制 直接转矩控制
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基于扩张状态观测器七阶混沌振荡电力系统的滑模变结构控制 被引量:10
13
作者 王江彬 刘凌 刘崇新 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第21期4524-4531,共8页
为抑制七阶电力系统中的混沌振荡,基于扩张状态观测器为其设计了形式简单的滑模变结构控制器。通过为电力系统模型引入储能装置的动态模型,最终构建了一个复杂的受控十阶电力系统动力学模型。为受控电力系统定义滑模函数后,可以将混沌... 为抑制七阶电力系统中的混沌振荡,基于扩张状态观测器为其设计了形式简单的滑模变结构控制器。通过为电力系统模型引入储能装置的动态模型,最终构建了一个复杂的受控十阶电力系统动力学模型。为受控电力系统定义滑模函数后,可以将混沌控制问题归结为三个一阶非线性系统的镇定问题。为了镇定一阶非线性系统,为其设计了扩张状态观测器及控制输入,证明了在所设计控制输入的作用下能够使其状态变量以有限时间收敛于原点的邻域之内,并将所设计的扩张状态观测器及控制器用于电力系统混沌控制。最后,对扩张状态观测器的观测效果及控制器的控制效果进行了数值仿真分析。基于已有的扩张状态观测器设计方法,所设计的控制输入不包含受控电力系统复杂系统函数的导数项,从而有效提升了所设计控制器的工程实用性。 展开更多
关键词 七阶电力系统 混沌振荡 混沌控制 滑模结构控制 扩张状态观测器
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基于干扰观测器的挠性卫星姿态滑模变结构控制 被引量:9
14
作者 王雪冰 吴忠 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2017年第2期36-42,共7页
为抑制各种内外干扰因素对挠性卫星姿态控制性能的影响,设计基于干扰观测器的滑模变结构控制器.该控制器采用干扰观测器对系统中存在的内外干扰进行估计,并对估计值加以前馈补偿.在此基础上,采用滑模变结构控制器对未补偿的干扰进一步抑... 为抑制各种内外干扰因素对挠性卫星姿态控制性能的影响,设计基于干扰观测器的滑模变结构控制器.该控制器采用干扰观测器对系统中存在的内外干扰进行估计,并对估计值加以前馈补偿.在此基础上,采用滑模变结构控制器对未补偿的干扰进一步抑制,实现卫星姿态与姿态角速度的渐近收敛.与单纯的滑模变结构控制器相比,本文的控制器已根据干扰估计值对干扰进行了前馈补偿,采用较小的切换增益即可抑制剩余干扰,颤振现象减弱.仿真结果表明,本文设计的控制器是可行的. 展开更多
关键词 挠性航天器 姿态控制 干扰观测器 滑模结构控制
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基于滑模模型参考自适应观测器的无速度传感器三相永磁同步电机模型预测转矩控制 被引量:63
15
作者 滕青芳 柏建勇 +1 位作者 朱建国 郭有光 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期150-161,共12页
针对三相永磁同步电机(PMSM)驱动系统,基于滑模变结构模型参考自适应(MRAS)技术,提出了一种新颖的无速度传感器模型预测转矩控制(MPTC)策略.采用滑模变结构模型参考自适应方法构造电机转速观测器,以改善速度估计精度并提高系统鲁棒性;... 针对三相永磁同步电机(PMSM)驱动系统,基于滑模变结构模型参考自适应(MRAS)技术,提出了一种新颖的无速度传感器模型预测转矩控制(MPTC)策略.采用滑模变结构模型参考自适应方法构造电机转速观测器,以改善速度估计精度并提高系统鲁棒性;利用模型预测转矩控制策略,以达到减小转矩和磁链纹波并提高系统控制性能的目的.仿真结果表明:就滑模MRAS观测器与MRAS观测器比较而言,基于前者的PMSM无速度传感器MPTC系统比基于后者的PMSM无速度传感器MPTC系统具有较强的鲁棒性和更好的动态性能;就MPTC与直接转矩控制(DTC)和磁场定向控制(FOC)比较而言,采用前者策略的无速度传感器电机驱动系统能够降低逆变器开关频率、减少相电流总谐波失真(THD),从而提高系统可靠性. 展开更多
关键词 模型预测转矩控制 永磁同步电机 无速度传感器 滑模结构模型参考自适应观测器
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基于自适应滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制研究 被引量:149
16
作者 尚喆 赵荣祥 窦汝振 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期23-27,共5页
永磁同步电机无位置传感器控制多基于高频信号注入法或状态观测器法。文中在分析变结构系统的基础上,结合表面式永磁同步电机在α、β坐标下的数学模型提出1种自适应滑模观测器估算电机转子位置与转速,并得到观测器的收敛条件,推导和建... 永磁同步电机无位置传感器控制多基于高频信号注入法或状态观测器法。文中在分析变结构系统的基础上,结合表面式永磁同步电机在α、β坐标下的数学模型提出1种自适应滑模观测器估算电机转子位置与转速,并得到观测器的收敛条件,推导和建立了估算的自适应率,利用李亚普诺夫理论证明了算法的收敛性。该方法克服了传统基于电机模型的无位置传感器控制方法对电机参数的依赖性,观测器的稳定性不受电机参数变化及负载扰动的影响,具有较强的鲁棒性。以表面式永磁同步电机为应用实例进行的仿真与实验结果验证了该方法理论分析的正确性与实现的可行性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 结构系统 自适应滑模观测器 自适应 李亚普诺夫
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永磁同步电机自适应滑模负载观测器研究 被引量:20
17
作者 王志宇 王长松 +1 位作者 齐昕 周晓敏 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期45-49,共5页
为提高同步电机驱动系统抗外部负载突变干扰的能力,基于Popov超稳定理论和滑模变结构控制理论提出一种负载转矩观测器,应用于永磁同步电机转速电流双闭环调速系统中,为转速控制器提供实时的转矩信息。其中选取永磁同步电机自身作为参考... 为提高同步电机驱动系统抗外部负载突变干扰的能力,基于Popov超稳定理论和滑模变结构控制理论提出一种负载转矩观测器,应用于永磁同步电机转速电流双闭环调速系统中,为转速控制器提供实时的转矩信息。其中选取永磁同步电机自身作为参考模型,选取永磁同步电机转速模型作为可调模型,利用负载转矩的估计误差构造基于积分分离理论的滑模面。系统仿真实验表明:减弱了转矩观测值的抖振;能快速准确检测出负载转矩的初始值和工作过程中常见的突变、冲击、波动这三种类型的转矩变化;通过引入转矩观测器,增强了系统的抗干扰能力。 展开更多
关键词 永磁同步电机 模型参考自适应 滑模结构控制 负载观测器 速度调节器
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带有干扰观测器的凝视航天器姿态变结构控制 被引量:8
18
作者 孙兆伟 邬树楠 李晖 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1374-1378,1417,共6页
研究了实现对地凝视观测时的航天器姿态控制问题.首先介绍了对地凝视模式及其成像优点,继而推导出实现对地凝视的期望姿态四元数和期望角速度,在此基础上得到姿态相对动力学和运动学方程;考虑到提高凝视成像精度、延长成像时间的要求,... 研究了实现对地凝视观测时的航天器姿态控制问题.首先介绍了对地凝视模式及其成像优点,继而推导出实现对地凝视的期望姿态四元数和期望角速度,在此基础上得到姿态相对动力学和运动学方程;考虑到提高凝视成像精度、延长成像时间的要求,设计了一种变结构控制律,并采用干扰观测器的方法来抑制变结构控制的固有振颤,提高控制效果,并对这种方法和传统控制方法进行了比较.仿真结果表明,在实现对地凝视的姿态控制过程中,设计的控制器响应速度更快,具有更好的鲁棒性,并减弱了变结构控制的振颤问题. 展开更多
关键词 姿态控制 结构控制 滑模控制 对地凝视 干扰观测器
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基于干扰观测器的倒立摆自适应滑模控制及仿真研究(英文) 被引量:4
19
作者 王洪斌 姚洪磊 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1476-1480,共5页
旋转二级倒立摆是一种非线性、强耦合的复杂不稳定的欠驱动系统,在已建立的倒立摆数学模型的基础上,提出了一种基于干扰观测器的离散自适应滑模控制算法,针对系统的内部参数变化和外部扰动,利用干扰观测器对系统的不确定因素进行了动态... 旋转二级倒立摆是一种非线性、强耦合的复杂不稳定的欠驱动系统,在已建立的倒立摆数学模型的基础上,提出了一种基于干扰观测器的离散自适应滑模控制算法,针对系统的内部参数变化和外部扰动,利用干扰观测器对系统的不确定因素进行了动态补偿,同时结合自适应算法降低系统的抖振,与未采用干扰观测器的传统自适应滑模控制律的仿真结果进行对比,可以看出,采用改进的控制算法大大降低了系统的抖振和超调,改善了系统的动态性能,得到更好的控制效果。 展开更多
关键词 干扰观测器 自适应 离散结构 旋转倒立摆 仿真研究
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基于扰动观测器的农用驱动电机变速滑模控制 被引量:10
20
作者 黄皓 涂群章 +3 位作者 蒋成明 潘明 朱昌林 涂志文 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期447-458,共12页
针对农用驱动电机中存在的控制精度不良、抗扰动性差和稳定性弱问题,提出一种基于变速趋近率的滑模变结构控制策略。通过滑模变结构控制提升电机控制精度并提升控制过程中的稳定性,针对传统滑模变结构控制收敛过程中的等速趋近率存在的... 针对农用驱动电机中存在的控制精度不良、抗扰动性差和稳定性弱问题,提出一种基于变速趋近率的滑模变结构控制策略。通过滑模变结构控制提升电机控制精度并提升控制过程中的稳定性,针对传统滑模变结构控制收敛过程中的等速趋近率存在的趋近速度慢、抖振波动大和控制精度低等问题,采用变速趋近率进行优化改进。在变速趋近率中通过引入系统范数,在电机控制过程中有效解决了趋近速度/抖振波动平衡的问题,提升了农用驱动电机的控制效率同时保证了稳定性。同时,由于电机中的内部机械参数和外界负载扰动会对农用电机的调速性能产生直接影响,针对电机控制过程中的内部参数和外界负载扰动,设计一种基于扩展滑模观测器的抗扰动技术,对其进行实时观测并补偿。通过Matlab/Simulink仿真测试和电机平台实验验证,证明了本文提出的控制策略的有效性,在启动过程中能够在0.1 s之内完成启动转速响应且无超调现象发生,有效提升了农用驱动电机的控制精度和响应速度;通过设计的扰动观测器提升其抗干扰能力和鲁棒性,当受到外界负载扰动10 N·m/-10 N·m时,可以将转速误差控制在5%之内,有效地提升了农用电机在运行过程中的稳定性和安全性。 展开更多
关键词 农用驱动电机 扰动观测器 滑模结构控制 参数扰动
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