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基于有限时间观测器的PFC变换器自适应超螺旋滑模控制
1
作者 马辉 李昊轩 +3 位作者 范李平 向昆 卢云 席磊 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第9期116-126,共11页
针对单相三电平功率因数校正电路在传统控制方法下动态响应慢、抗扰能力不足的问题,提出一种基于有限时间扰动观测器的自适应超螺旋滑模控制策略。该策略通过引入等效自适应增益改进超螺旋算法,并将其应用于电压调节和功率跟踪回路,有... 针对单相三电平功率因数校正电路在传统控制方法下动态响应慢、抗扰能力不足的问题,提出一种基于有限时间扰动观测器的自适应超螺旋滑模控制策略。该策略通过引入等效自适应增益改进超螺旋算法,并将其应用于电压调节和功率跟踪回路,有效增强动态响应并抑制抖振;同时设计线性超螺旋观测器实时补偿系统扰动,降低增益需求,提升收敛速度与抗扰性能。基于单相双向管级联背靠背三电平变换器的实验表明:相较传统PI控制,该策略在载突变时响应时间缩短44.5%和56.4%,电压波动幅度减小48.1%和80.5%;在参考电压阶跃下,电压上升恢复时间缩短88.1%,且无显著超调,下降恢复时间缩短34.4%,跌落幅度减少58.9%;在输入电压波动时,暂态时间缩短37.6%,电压下降幅度减小61.7%。实验结果表明该方法能够显著提升系统响应速度与抗扰能力,为高可靠性功率因数校正提供了有效控制方案。 展开更多
关键词 功率因数校正电路 滑模控制 扰动观测器 抖振抑制 自适应增益
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基于自适应超螺旋滑模的四旋翼飞行器控制系统设计
2
作者 张继伟 蹇开林 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第5期105-116,共12页
为了提升四旋翼飞行器在干扰环境中的飞行稳定性,充分考虑四旋翼飞行器欠驱动、强耦合以及非线性的复杂特性,设计了一种基于自适应超螺旋滑模控制(Adaptive super-twisting sliding mode control, ASTSMC)方法的四旋翼飞行器双闭环控制... 为了提升四旋翼飞行器在干扰环境中的飞行稳定性,充分考虑四旋翼飞行器欠驱动、强耦合以及非线性的复杂特性,设计了一种基于自适应超螺旋滑模控制(Adaptive super-twisting sliding mode control, ASTSMC)方法的四旋翼飞行器双闭环控制系统。首先,将飞行器的控制系统分为外环位置控制和内环姿态控制2个部分,内外环均采用超螺旋滑模控制方法,以减弱传统滑模控制中的抖振。针对飞行过程中可能遇到的未知干扰,引入干扰自适应律对控制输入进行补偿,确保在低控制增益下系统的稳定性,进一步减弱抖振。最后,使用Lyapunov稳定性理论对所设计的控制系统进行了稳定性证明,并通过Matlab仿真进行了验证。仿真结果表明,该控制系统不仅具有良好的鲁棒性、控制精度及轨迹跟踪性能,还能够有效抑制系统的抖振。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 内外环结构 超螺旋滑模控制 自适应控制
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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
3
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 变质量 变质量体控制 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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机械臂自适应超螺旋积分终端滑模控制
4
作者 张岳 刘振 +1 位作者 江保平 高存臣 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第9期1514-1521,共8页
针对n自由度不确定性刚性机械臂动力学系统,提出了一种新的自适应超螺旋积分终端滑模控制方法,以实现机械臂系统的轨迹跟踪控制。首先,给出了一种新型的积分终端滑模面设计,并基于所提出的改进变指数趋近律方案,设计了系统的自适应滑模... 针对n自由度不确定性刚性机械臂动力学系统,提出了一种新的自适应超螺旋积分终端滑模控制方法,以实现机械臂系统的轨迹跟踪控制。首先,给出了一种新型的积分终端滑模面设计,并基于所提出的改进变指数趋近律方案,设计了系统的自适应滑模变结构控制器,以有效地抑制系统的未知不确定性和外界扰动,并保证系统快速到达滑模面,降低系统的抖振。其次,通过构造合适的Lyapunov函数,对机械臂误差系统的收敛性进行了分析。最后,利用二自由度机械臂系统模型进行仿真实验,验证了所提出控制方法的有效性。 展开更多
关键词 机械臂 积分终端滑模 自适应律 超螺旋算法
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基于增强型自适应超螺旋滑模观测器的永磁同步电机控制策略
5
作者 宋雨生 卓森庆 +3 位作者 李发顺 王璇 郭长兴 沈传文 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第6期1-11,共11页
针对永磁同步电机(PMSM)传统滑模观测器(SMO)符号函数的不连续性引起的抖振问题,同时降低低通滤波器(LPF)环节和相位补偿环节带来的复杂性,提出一种增强型自适应超螺旋滑模观测器(E-ASTSMO)无速度传感器控制算法。采用连续光滑且边界层... 针对永磁同步电机(PMSM)传统滑模观测器(SMO)符号函数的不连续性引起的抖振问题,同时降低低通滤波器(LPF)环节和相位补偿环节带来的复杂性,提出一种增强型自适应超螺旋滑模观测器(E-ASTSMO)无速度传感器控制算法。采用连续光滑且边界层可调节的二阶非线性函数代替自适应超螺旋滑模观测器(STSMO)中的开关函数,改善系统的不连续性,有效抑制转矩波动,并降低滑模固有抖振。设计一种可以根据转速自适应调整的滑模系数,兼顾低速域与高速域的扩展反电动势估计性能,能在更宽的转速范围内精准估计转子位置,降低转速误差和转子位置估计误差。针对改进E-ASTSMO和传统SMO进行对比仿真和实验,结果表明E-ASTSMO具有更好的动态性能、稳态转子位置估计性能及参数鲁棒性,有效提高PMSM无传感器控制性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无传感器控制 滑模观测器 超螺旋算法 抖振抑制 转子位置估计
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基于超螺旋算法的星舰自适应滑模姿态控制器设计
6
作者 陈星宇 王靖瑶 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期253-262,共10页
[目的]为了使星舰适应复杂的再入环境,同时考虑到诸多不确定因素与大量扰动,需要对飞行器的控制算法进行研究,以实现星舰姿态控制的快速反应和精准稳定的控制.[方法]本文设计了一种自适应超螺旋控制策略,在扰动边界未知的情况下实现控... [目的]为了使星舰适应复杂的再入环境,同时考虑到诸多不确定因素与大量扰动,需要对飞行器的控制算法进行研究,以实现星舰姿态控制的快速反应和精准稳定的控制.[方法]本文设计了一种自适应超螺旋控制策略,在扰动边界未知的情况下实现控制器对扰动的自适应,避免对扰动边界的过估计.该控制策略不仅拥有滑模控制器的快速收敛特性,自适应部分还使控制策略更加灵活,在降低抖振的同时也能快速实现收敛,参数的自动调节也使控制设计更加简单.首先建立对星舰的物理模型与控制模型,为了细分控制过程,基于控制模型,将姿态模型分为内外环,分别设计滑模控制器,利用李雅普诺夫理论证明控制器的稳定性.然后分别设置星舰在再入过程中的各项参数与扰动,模拟星舰可能遇到的情况.[结果]利用MATLAB进行数值仿真,在多种控制情形和高扰动环境下进行验证,该控制器可以在复杂气动环境下稳定控制星舰姿态实现多控制情形的控制.[结论]本文设计控制器相较于普通控制器具有更优良的控制性能,可以在灵活调节控制效果的基础上满足星舰等类似可再入飞行器在复杂环境下的各种复杂控制需要. 展开更多
关键词 星舰 姿态控制 超螺旋滑模 自适应控制
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基于超螺旋扩张状态观测器的耦合单电感双输出Buck变换器串级滑模解耦控制 被引量：1
7
作者 皇金锋 章乾 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第5期592-604,共13页
针对耦合单电感双输出(CI-SIDO)降压式(Buck)变换器输出支路间的耦合效应导致交叉影响进而影响系统动态性能的问题,提出基于超螺旋扩张状态观测器(ST-ESO)的串级滑模解耦控制策略.首先,建立CI-SIDO Buck变换器的状态空间平均模型,再通... 针对耦合单电感双输出(CI-SIDO)降压式(Buck)变换器输出支路间的耦合效应导致交叉影响进而影响系统动态性能的问题,提出基于超螺旋扩张状态观测器(ST-ESO)的串级滑模解耦控制策略.首先,建立CI-SIDO Buck变换器的状态空间平均模型,再通过具有快速收敛性质的ST-ESO观测估计变换器内外环中的耦合项、内部扰动和未建模部分,并将其视为内外环中的总扰动.其次,结合超螺旋滑模控制器对内外环中总扰动进行补偿,实现系统的解耦,保证系统的鲁棒性和输出电压的稳定.然后,根据Lyapunov理论对ST-ESO和超螺旋滑模控制器进行稳定性分析,理论验证了控制策略的可行性.最后,利用实验平台对所提控制策略进行验证.结果表明所提控制策略实现了系统解耦,抑制了交叉影响并提高了系统的动态性能. 展开更多
关键词 耦合单电感双输出 BUCK变换器 超螺旋扩张状态观测器 超螺旋滑模控制器 解耦控制
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基于模糊变增益的直线磁力驱动系统超螺旋滑模控制
8
作者 孙凤 代雪飞 +5 位作者 赵川 王鑫 裴文哲 金俊杰 徐方超 周冉 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第4期1003-1012,共10页
针对直线磁力驱动系统的位置跟踪精度易受外部扰动等不确定因素影响以及滑模控制中的抖振问题,提出一种基于模糊变增益的超螺旋滑模控制策略.首先,介绍直线磁力驱动系统的工作原理,建立含扰动的直线磁力驱动系统数学模型;其次,使用超螺... 针对直线磁力驱动系统的位置跟踪精度易受外部扰动等不确定因素影响以及滑模控制中的抖振问题,提出一种基于模糊变增益的超螺旋滑模控制策略.首先,介绍直线磁力驱动系统的工作原理,建立含扰动的直线磁力驱动系统数学模型;其次,使用超螺旋滑模算法设计速度控制器,实现系统精确、快速的收敛,并通过Lyapunov函数证明系统稳定性,进一步地,使用模糊算法对超螺旋滑模增益进行自适应调节;最后,对所提复合控制方法进行实验验证.结果表明:基于模糊变增益的超螺旋滑模控制位置跟踪精度高,响应速度快;相对于超螺旋滑模控制,阶跃位置跟踪响应时间缩短28%,稳态误差从3μm减小到1μm,并且没有抖振现象;正弦位置跟踪相位差减小13%,位置跟踪精度提升14%;方波位置跟踪有更好的动态性能;施加扰动后,系统到达稳态时间减小13%,受到负载之后的延迟时间减小80%,抗扰性能大幅提升. 展开更多
关键词 直线磁力驱动系统 超螺旋滑模控制 模糊控制 自适应增益 高精度位置跟踪
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混合微电网级联H桥整流器快速超螺旋多准谐振滑模控制
9
作者 陶海军 张晨杰 +3 位作者 郑征 赵蒙恩 宋佳瑶 张国澎 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期119-127,共9页
为解决级联H桥整流器在负载突变时直流侧电压存在较大的超调量、电网电流存在低次谐波污染等问题,提出一种快速超螺旋多准谐振滑模算法。首先,建立级联H桥整流器在dq旋转坐标系下的数学模型,推导级联H桥整流器电网电流谐波分布的规律并... 为解决级联H桥整流器在负载突变时直流侧电压存在较大的超调量、电网电流存在低次谐波污染等问题,提出一种快速超螺旋多准谐振滑模算法。首先,建立级联H桥整流器在dq旋转坐标系下的数学模型,推导级联H桥整流器电网电流谐波分布的规律并分析其动态特性。其次,通过结合快速超螺旋滑模控制和多准谐振控制设计一种快速超螺旋多谐振滑模内环控制器,然后推导快速超螺旋多准谐振滑模的设计方程,并利用李雅普诺夫函数对其进行稳定性校验。实验结果表明,所提控制策略具有更小的电压超调和更短的动态响应时间,显著降低电网电流畸变率。 展开更多
关键词 李雅普诺夫函数 级联H桥整流器 谐波污染 超螺旋滑模控制 准谐振控制
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通信网络下光-储-充微电网超螺旋滑模VF控制策略
10
作者 钟诚 李昊阳 +3 位作者 谈萌 赵海龙 李卓夏 马宇飞 《太阳能学报》 北大核心 2025年第10期412-423,共12页
提出一种通信网络下光-储-充孤岛微电网的恒压恒频(VF)控制策略。该策略为主从控制结构,主控制器采用超螺旋滑模控制(STSMC),维持电压稳定。从控制器采用传统滑模控制(SMC),利用控制器局域网总线CAN和ZigBee网络传输和共享电流数据,实... 提出一种通信网络下光-储-充孤岛微电网的恒压恒频(VF)控制策略。该策略为主从控制结构,主控制器采用超螺旋滑模控制(STSMC),维持电压稳定。从控制器采用传统滑模控制(SMC),利用控制器局域网总线CAN和ZigBee网络传输和共享电流数据,实现功率分配。采用二分迭代算法计算出最大允许延迟边界(MADB),分析了时间延迟大于MADB对系统产生的影响。仿真结果表明STSMC比比例积分(PI)、SMC控制误差更小,响应时间更短,抗延迟能力强。 展开更多
关键词 孤岛微电网 时间延迟 超螺旋滑模控制 主从控制 功率分配 通信网络
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基于超螺旋滑模的ISOP-DAB变换器混合控制策略
11
作者 陶海军 赵蒙恩 +3 位作者 郑征 宋佳瑶 张晨杰 黄涛 《太阳能学报》 北大核心 2025年第7期127-134,共8页
在直流微电网中,针对ISOP-DAB变换器各模块功率不平衡、动态性能差以及变换器回流功率大的问题,该文在扩展移相调制下将双环解耦策略与超螺旋滑模相结合,均压环采用PI控制、输出电压环采用超螺旋滑模控制。在扩展移相调制下,分析单模块... 在直流微电网中,针对ISOP-DAB变换器各模块功率不平衡、动态性能差以及变换器回流功率大的问题,该文在扩展移相调制下将双环解耦策略与超螺旋滑模相结合,均压环采用PI控制、输出电压环采用超螺旋滑模控制。在扩展移相调制下,分析单模块双有源桥(DAB)变换器的两种传输功率模型、软开关特性,建立变换器的降阶模型。应用KKT条件法求解各模块的最优内移相比D_(1i),通过降阶模型及超螺旋算法设计超螺旋滑模控制器,且与均压环共同作用生成外移相比D_(2i),以调节变换器输出电压。最后,搭建两模块ISOP-DAB实验平台进行实验验证,实验结果表明ISOP-DAB系统能在保证各子模块输入均压的同时提高变换器的动态性能,且有效减小变换器产生的回流功率。 展开更多
关键词 直流微电网 超螺旋滑模控制 动态性能 ISOP-DAB变换器 回流功率优化
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基于超螺旋滑模控制算法的单驱动型双转子作动器系统主动控制研究
12
作者 孙洪鑫 薛书文 +1 位作者 罗一帆 赵文韬 《振动与冲击》 北大核心 2025年第18期52-60,共9页
以双转子作动器为研究背景,提出了一种单驱动型双转子作动器主动控制装置,主要由质量块、空间传动齿轮组、电机和控制器组成,通过齿轮带动转子旋转时产生的离心力作为结构主动控制力,以减小结构振动。较于传统的主动质量阻尼器,这一设... 以双转子作动器为研究背景,提出了一种单驱动型双转子作动器主动控制装置,主要由质量块、空间传动齿轮组、电机和控制器组成,通过齿轮带动转子旋转时产生的离心力作为结构主动控制力,以减小结构振动。较于传统的主动质量阻尼器,这一设计既无需考虑导轨直线行程限制,又通过结构优化解决了双驱动型双转子作动器中电机难以同步问题,实现了更高效稳定的振动控制。为研究单驱动型双转子作动器的减振性能,首先用拉格朗日方程力学分析法建立单驱动双转子作动器系统力学模型、单自由度结构与单驱动型双转子作动器的状态方程。其次针对单驱动型双转子作动器系统的减振问题,将极点配置法与超螺旋滑模控制算法相结合,为其设计控制器,再利用改进的蜣螂优化算法对控制器所包含的控制参数进行优化。相较于其他控制算法,所提的控制算法更容易获得控制器的参数,避免了控制器参数需大量烦琐复杂的试凑问题,方便实际工程调试。最后,用李雅普诺夫函数证明了该系统的稳定性,数值仿真验证了单驱动型双转子作动器系统及其控制算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 结构振动控制 单驱动型双转子作动器 超螺旋滑模控制算法 主动控制 减振性能
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基于超螺旋滑模控制的双有源桥DC-DC变换器电流应力优化控制
13
作者 王盼 朱继赜 +3 位作者 叶高翔 黄思雨 阳磊 徐虎 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1295-1306,共12页
随着高比例新能源的接入,直流微电网系统中双有源桥DC-DC变换器,针对系统扰动时的电压波动、动态响应慢及效率降低等问题有待优化。该文在扩展移相下提出一种融合滑模控制和最小化电流应力的优化控制策略,提升效率的同时改善系统动态响... 随着高比例新能源的接入,直流微电网系统中双有源桥DC-DC变换器,针对系统扰动时的电压波动、动态响应慢及效率降低等问题有待优化。该文在扩展移相下提出一种融合滑模控制和最小化电流应力的优化控制策略,提升效率的同时改善系统动态响应性能。鉴于传统滑模控制的抖振现象,采用超螺旋滑模算法去消除该现象,提高系统控制精度及性能。该文进行了仿真,同时设计并搭建了实验平台,实验结果表明:在输入电压突变、负载切换、参考电压改变时,控制系统均具有良好的动态、稳态性能,同时能有效减小电流应力,实现系统的多目标优化。仿真与实验验证了所提控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 直流微电网 双有源桥DC-DC变换器 扩展移相 超螺旋滑模控制 电流应力
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基于参数预调型超螺旋滑模控制的履带农用底盘路径跟踪算法研究 被引量：1
14
作者 刘环宇 邹顺 +3 位作者 唐嘉城 韩志航 于浩 王霜 《农业机械学报》 北大核心 2025年第2期136-144,共9页
针对传统滑模控制在农机路径跟踪中易出现高频抖振、参数调整难等问题,以履带农用底盘为研究对象,构建运动学模型及偏差动态方程,设计超螺旋滑模控制律实现路径跟踪控制,引入参数预调控制器,采用有限内存布罗伊登算法优化超螺旋滑模控... 针对传统滑模控制在农机路径跟踪中易出现高频抖振、参数调整难等问题,以履带农用底盘为研究对象,构建运动学模型及偏差动态方程,设计超螺旋滑模控制律实现路径跟踪控制,引入参数预调控制器,采用有限内存布罗伊登算法优化超螺旋滑模控制器参数,并以李雅普诺夫稳定性分析为依据,验证所设计的超螺旋滑模控制器路径跟踪稳定性。仿真验证结果表明,当履带农用底盘作业速度为1.0 m/s时,跟踪最大绝对误差为0.063 m,绝对平均误差为0.013 m,相较于线性PID控制器与传统滑模控制,最大偏移量分别降低61.3%、62.1%,绝对平均误差分别降低89.2%、75.4%。实地试验结果表明,当速度为0.5、1.0 m/s时,参数预调型超螺旋滑模控制算法绝对平均偏差相较于传统滑模控制算法分别降低69.2%、50%,航向偏差分别降低61.1%、40%,有效减少高频抖振现象。 展开更多
关键词 履带式农用底盘 路径跟踪 超螺旋滑模控制 参数预调控制器
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基于新型趋近律和超螺旋算法的PMSM滑模控制 被引量：1
15
作者 王鹏康 李鑫帅 +1 位作者 梁庭福 李欣欣 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第2期204-210,共7页
在内装式永磁同步电机弱磁调速系统的2种工况中,针对传统PI控制方法存在转速超调大、负载扰动等问题,研究设计了一种基于滑模控制的弱磁调速控制策略。在额定转速以内时,通过对传统指数趋近律滑模控制的抖振原因进行分析,设计了基于新... 在内装式永磁同步电机弱磁调速系统的2种工况中,针对传统PI控制方法存在转速超调大、负载扰动等问题,研究设计了一种基于滑模控制的弱磁调速控制策略。在额定转速以内时,通过对传统指数趋近律滑模控制的抖振原因进行分析,设计了基于新型指数趋近律的转速滑模控制器,并通过Lyapunov函数分析了新型趋近律的稳定性。在弱磁扩速工况下,针对PMSM直轴和交轴强耦合,非线性的特点,在变交轴电压单电流调节器法的基础上,设计了一种以二阶超螺旋算法为基础的转速环控制器。在Matlab/Simulink上对调速系统进行仿真建模,仿真结果显示,相比传统指数趋近律滑模控制和PI控制,所提出的调速控制策略能够有效提升PMSM调速系统的响应速度,减少超调,增强系统抗负载扰动能力。 展开更多
关键词 永磁同步电机 弱磁调速 新型指数趋近律 Super-Twisting超螺旋算法 滑模控制
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基于改进超螺旋滑模的墨键电机控制系统研究
16
作者 樊垚淼 杨梅 +3 位作者 高岗 陈浩芃 周宇 刘毅超 《包装工程》 北大核心 2025年第19期239-246,共8页
目的针对胶印机墨键电机控制中存在的参数时变、负载扰动等问题,设计一种基于粒子群优化(PSO)的超螺旋滑模控制系统。方法分析墨键控制原理,建立无刷直流电机(BLDC)的数学模型;设计非线性增益超螺旋滑模控制器,采用PSO算法对改进的非线... 目的针对胶印机墨键电机控制中存在的参数时变、负载扰动等问题,设计一种基于粒子群优化(PSO)的超螺旋滑模控制系统。方法分析墨键控制原理,建立无刷直流电机(BLDC)的数学模型;设计非线性增益超螺旋滑模控制器,采用PSO算法对改进的非线性增益超螺旋滑模参数进行离线全局优化。通过Lyapunov稳定性理论证明优化后系统的稳定性。搭建以无刷直流电机为执行机构的墨键电机控制仿真系统。结果仿真实验结果表明,在外界条件变化下,相较于其他控制算法,优化后系统的稳定性提高,响应时间缩短了12.5%~81.68%。该方法将智能优化控制参数与改进滑模技术相结合,使系统具有更好的准确性与稳定性。结论以胶印机为出发点,将粒子群优化方法、改进后的超螺旋滑模控制结合在一起引入胶印机墨键电机控制系统,经过研究与仿真实验,提高了胶印机墨键电机控制性能,为印刷装备智能控制提供了新的尝试。 展开更多
关键词 墨键控制 胶印机 粒子群优化 超螺旋滑模控制 无刷直流电机
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基于超螺旋滑模观测器的永磁同步电机超局部模型非奇异快速终端滑模控制
17
作者 李思言 梁庭福 +1 位作者 李鑫帅 毛汉领 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第4期293-301,共9页
针对永磁同步电机因外部干扰、电机参数未知、参数摄动等未知因素影响难以实现高性能控制的问题,提出了一种基于超螺旋滑模观测器的永磁同步电机超局部模型非奇异快速终端滑模复合控制方法。建立了忽略电机具体参数的超局部模型,基于此... 针对永磁同步电机因外部干扰、电机参数未知、参数摄动等未知因素影响难以实现高性能控制的问题,提出了一种基于超螺旋滑模观测器的永磁同步电机超局部模型非奇异快速终端滑模复合控制方法。建立了忽略电机具体参数的超局部模型,基于此构建一种非奇异快速终端滑模面,并引入新型自适应趋近律,实现削弱抖振并加速收敛。通过超螺旋滑模观测器实时更新超局部模型并优化控制效果。仿真结果表明,该复合控制方法相较于现有控制方法,转速响应更快,响应时间为0.0076 s;受外部干扰时转速波动最小且恢复稳态更快,转速波动为29.496 r/min,恢复稳态时间为0.004 s;受电机参数摄动影响时可快速恢复原定工作状态,具有良好的动态性能、抗干扰能力与稳态控制精度。 展开更多
关键词 永磁同步电机 超局部模型 非奇异快速终端滑模控制 超螺旋滑模观测器 滑模控制
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基于层次非奇异终端和超螺旋滑模扰动观测器的永磁同步电机滑模控制
18
作者 梁庭福 李鑫帅 +1 位作者 王鹏康 毛汉领 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第2期196-203,共8页
针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)在运行过程中比例积分(proportional integral, PI)控制会因参数时变和外部扰动导致控制性能下降严重,传统线性滑模控制(sliding mode control, SMC)收敛速度慢、存在抖振... 针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)在运行过程中比例积分(proportional integral, PI)控制会因参数时变和外部扰动导致控制性能下降严重,传统线性滑模控制(sliding mode control, SMC)收敛速度慢、存在抖振等问题,设计了层次非奇异终端滑模控制器(hierarchical non-singular terminal sliding mode control, HNSTSMC),以线性比例积分微分(proportional integral differential, PID)滑模面作为内环、快速非奇异终端滑模面为外环构建层次滑模面,采用改进型趋近律,保证速度跟踪误差全局快速收敛;为了进一步提高层次非奇异终端滑模控制器的抗干扰能力与减小抖振,利用超螺旋滑模扰动观测器(super-twisting sliding mode disturbance observer, STSMDO)对控制器中存在的未知量在线辨识并进行前馈补偿。通过Matlab/simulink仿真对PI控制、传统滑模控制、层次非奇异终端滑模控制、基于改进型负载转矩观测器的非奇异快速终端滑模控制(NFTSMC+LTOB)和HNSTSMC+STSMDO复合滑模控制进行对比分析,结果表明HNSTSMC+STSMDO复合控制在电机空载情况下,额定转速响应无超调、调节时间为0.013 s,突加2 N·m负载情况下,最大速度波动为130 r/min,恢复时间为0.004 5 s,带载切换到0.5倍额定转速,调节时间为0.127 s,永磁同步电机动态性能好、抗干扰能力强。 展开更多
关键词 永磁同步电机 层次非奇异终端滑模控制 超螺旋滑模扰动观测器 滑模控制
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基于乌鸦搜索改进超螺旋滑模控制算法的防空火箭炮随动控制研究
19
作者 王海迪 赵永娟 +2 位作者 张鹏飞 米江勇 程文铮 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第2期37-43,共7页
针对由摩擦等非线性因素导致防空火箭炮随动系统控制精度降低的问题,提出一种基于乌鸦搜索改进超螺旋滑模控制方法。传统滑模控制器由于切换控制律中不连续符号函数的存在产生了较大抖振,通过设计超螺旋滑模控制方法将原有滑模控制律中... 针对由摩擦等非线性因素导致防空火箭炮随动系统控制精度降低的问题,提出一种基于乌鸦搜索改进超螺旋滑模控制方法。传统滑模控制器由于切换控制律中不连续符号函数的存在产生了较大抖振,通过设计超螺旋滑模控制方法将原有滑模控制律中符号函数改为连续函数,减少系统抖振,并设计乌鸦搜索算法优化超螺旋滑模控制器中切换增益,提高系统的控制精度和鲁棒性。仿真结果表明:基于乌鸦搜索改进超螺旋滑模控制器较传统滑模控制器减小了系统抖振,提高了系统位置跟踪精度,缩短了响应时间,对负载干扰具有较强的抑制能力。 展开更多
关键词 防空火箭炮 随动控制 超螺旋滑模控制 乌鸦搜索算法
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改进超螺旋滑模自抗扰的PMSM无传感器控制
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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 自抗扰控制 超螺旋滑模算法 无位置传感器 跟踪微分器
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