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一种变增益自适应滑模观测器在锂电池SOC估算中的应用 被引量：1
1
作者 孙坚 高超 毕宇豪 《热力发电》 北大核心 2025年第3期51-58,共8页
锂离子电池动态模型具有典型的非线性和不确定性,其荷电状态(state of charge,SOC)的估算精度直接影响电池管理系统(battery management system,BMS)的监测与控制效果。为提高锂离子电池SOC的估算精度,提出一种基于变增益的自适应滑模... 锂离子电池动态模型具有典型的非线性和不确定性,其荷电状态(state of charge,SOC)的估算精度直接影响电池管理系统(battery management system,BMS)的监测与控制效果。为提高锂离子电池SOC的估算精度,提出一种基于变增益的自适应滑模观测器的锂离子电池SOC估算模型,该方法利用滑模观测器的鲁棒性,以二阶RC等效电路模型为基础,在传统滑模面上引入积分项,同时采用梯度下降规则增益自适应,减小观测器抖振同时提高SOC的预测精度与系统的鲁棒性,并通过李亚普洛夫稳定性理论证明了所提方法的稳定性;最后,在动态压力测设(dynamic stress test,DST)和联邦城市运行(federal urban driving schedule,FUDS)工况下对所提方法与滑模观测器(sliding mode observe,SMO)方法进行了对比验证,所提方法在估算上具有更小的抖动与较高的估算精度且具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 荷电状态 滑模观测器 增益自适应
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基于干扰观测器的自适应反演滑模主动升沉补偿控制策略
2
作者 徐建安 刘浩博 +2 位作者 刘华东 张伟久 展勇 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期558-566,共9页
针对主动升沉补偿二次控制液压系统受到外部干扰和模型内部参数摄动等不确定性因素影响的问题,本文提出一种基于干扰观测器的自适应反演滑模控制策略。干扰观测器根据系统输入和二次元件输出去观测外部干扰和模型内部参数摄动,自适应反... 针对主动升沉补偿二次控制液压系统受到外部干扰和模型内部参数摄动等不确定性因素影响的问题,本文提出一种基于干扰观测器的自适应反演滑模控制策略。干扰观测器根据系统输入和二次元件输出去观测外部干扰和模型内部参数摄动,自适应反演滑模保证系统的位移补偿精度并估计干扰观测器的观测误差以及不可观测的干扰值,二者输出整合得到控制率,并采用李雅普诺夫函数证明控制系统的稳定性。仿真结果表明:本文设计的控制策略可以实时估计并补偿外部干扰与参数摄动,观测器误差仅为1.74%,有效提高补偿系统面对不确定因素的鲁棒性;自适应反演滑模控制结合干扰观测器的输出误差补偿机制,进一步提升了位移补偿精度,能够在恶劣环境下使补偿效率提升并稳定至96%以上。 展开更多
关键词 主动升沉补偿 干扰观测器 滑模控制 自适应控制 二次控制 电液伺服 位移补偿 仿真分析
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一种新型自适应滑模观测器锂电池SoC估计方法
3
作者 钱伟 李万 +2 位作者 郭向伟 王浩宇 赵大中 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第5期123-132,共10页
为了减小传统滑模观测器在锂电池荷电状态(SoC)估计中的抖动现象并提高估计精度,提出一种新型改进自适应滑模观测器(IASMO)。首先,基于双极化(DP)等效电路模型,通过引入非线性的终端滑模面,使目标函数能在有限时间内收敛至平衡点,同时... 为了减小传统滑模观测器在锂电池荷电状态(SoC)估计中的抖动现象并提高估计精度,提出一种新型改进自适应滑模观测器(IASMO)。首先,基于双极化(DP)等效电路模型,通过引入非线性的终端滑模面,使目标函数能在有限时间内收敛至平衡点,同时设计连续控制率减少估计结果的抖振现象。其次,为了克服建模不确定性,设计一种根据滑模面函数自适应调整的开关增益函数,进一步提高估计算法的估计精度和鲁棒性,并通过李雅普诺夫稳定性理论证明观测器的收敛性。最后,基于自主实验平台,获取不同工况下的电池运行数据,并搭建仿真模型进行验证。实验结果表明,所提改进自适应滑模观测器相比于传统滑模观测器及目前主流的其他类型改进滑模观测器均具有更好的估计精度及鲁棒性。 展开更多
关键词 SOC估计 滑模观测器 双极化模型 终端滑模面 自适应开关增益
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联合改进滑模观测器的自适应卡尔曼滤波荷电状态估计
4
作者 钱伟 王浩宇 +1 位作者 郭向伟 李万 《电工技术学报》 北大核心 2025年第6期1984-1994,共11页
锂电池荷电状态(SOC)的精确估计对于提高电池能量利用率、保障电池安全运行具有重要意义。针对模型不确定性导致基于卡尔曼滤波(KF)的SOC估计方法精度低的问题,提出一种联合改进型滑模观测器(ISMO)的自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)算法,以... 锂电池荷电状态(SOC)的精确估计对于提高电池能量利用率、保障电池安全运行具有重要意义。针对模型不确定性导致基于卡尔曼滤波(KF)的SOC估计方法精度低的问题,提出一种联合改进型滑模观测器(ISMO)的自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)算法,以实现SOC高精度估计。首先,基于双极化(DP)等效电路模型建立融合饱和函数的ISMO,以降低传统滑模观测器的抖振。其次,设计一种新型自适应衰减因子,以降低过往陈旧测量数据对扩展卡尔曼滤波估计结果的影响,并基于融合饱和函数的ISMO,实现联合ISMO的AEKF估计方法设计。最后,基于自主实验平台获取实测模拟工况数据搭建仿真模型,验证了所提ISMO_AEKF算法在不同工况下,相比于AEKF、ISMO_EKF和其他同类型联合算法,具有更高的估计精度及鲁棒性。 展开更多
关键词 荷电状态 饱和函数 滑模观测器 自适应衰减因子 卡尔曼滤波
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基于自适应扰动观测器的电磁直线驱动器改进滑模控制
5
作者 高仁璟 王赓 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第5期64-75,共12页
针对因参数摄动和外部扰动等因素直接作用导致电磁直线驱动器控制性能恶化的问题,提出一种自适应扰动观测器与改进的超螺旋全局快速终端滑模控制相结合的复合控制方法。为提高系统抗干扰能力,避免控制律使用高增益反馈,设计自适应滑模... 针对因参数摄动和外部扰动等因素直接作用导致电磁直线驱动器控制性能恶化的问题,提出一种自适应扰动观测器与改进的超螺旋全局快速终端滑模控制相结合的复合控制方法。为提高系统抗干扰能力,避免控制律使用高增益反馈,设计自适应滑模扰动观测器对系统扰动等不确定性因素进行观测与自适应前馈补偿。为保证系统的有限时间收敛性,基于改进的全局快速终端滑模面设计等效控制部分,并引入改进的快速超螺旋算法作为趋近阶段的切换控制律,以进一步提升收敛速度并削弱抖振的影响。利用Lyapunov定理证明闭环系统的稳定性,并通过仿真和试验验证控制方法的有效性。结果表明,所提出的控制方法具有增强系统鲁棒性、避免参数增益选择保守性的优势,能够实现对非线性时变扰动的自适应观测补偿,保证误差在有限时间内更快收敛的同时有效抑制抖振。 展开更多
关键词 电磁直线驱动器 自适应滑模扰动观测器 全局快速终端滑模 快速超螺旋算法 运动控制
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基于自适应同步频率跟踪观测器的高速永磁同步电机无传感器控制 被引量：1
6
作者 徐古轩 赵峰 《兵工学报》 北大核心 2025年第2期357-370,共14页
为提升转子位置观测精度,提出一种基于自适应同步频率跟踪观测器的无传感器速度估算算法。在该观测器中,采用准比例谐振控制实现在频率变化下自适应跟踪定子电流估算误差,并通过自适应谐波消除来获取基波反电动势,取代传统滑模的趋近函... 为提升转子位置观测精度,提出一种基于自适应同步频率跟踪观测器的无传感器速度估算算法。在该观测器中,采用准比例谐振控制实现在频率变化下自适应跟踪定子电流估算误差,并通过自适应谐波消除来获取基波反电动势,取代传统滑模的趋近函数和低通滤波器以消除抖振及相位延迟,实现对转子位置和速度的高精度估算。在低速域,为减小高频下死区引起的误差电压对角度估算的影响,采用基于死区电压重构的精确电压估算模型,进一步提高低速域无位置估算算法的动态性能和位置估计精度。仿真和实验结果表明了新方法应用于燃气轮机高速永磁同步电机全速域工况的优越性。 展开更多
关键词 高速永磁同步电机 无位置传感器 准比例谐振控制 自适应同步频率跟踪观测器 死区效应
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基于扩张观测器的直接/间接自适应鲁棒双缸同步控制
7
作者 许诚 陈正 +2 位作者 聂勇 唐建中 童心 《液压与气动》 北大核心 2025年第2期25-35,共11页
为提高负载不均衡、模型参数时变的双液压缸驱动系统的同步控制精度,通过设计“同步阀+旁路比例阀”的液压系统,结合自适应鲁棒控制实现了双缸精确同步控制。在建立双缸驱动系统非线性数学模型的基础上,设计了基于扩张观测器的直接/间... 为提高负载不均衡、模型参数时变的双液压缸驱动系统的同步控制精度,通过设计“同步阀+旁路比例阀”的液压系统,结合自适应鲁棒控制实现了双缸精确同步控制。在建立双缸驱动系统非线性数学模型的基础上,设计了基于扩张观测器的直接/间接自适应鲁棒控制器,建立了系统的仿真模型并进行了联合仿真试验研究。结果表明,所设计的双缸驱动同步控制系统能有效降低负载不均衡和未知扰动的影响,快速跟踪负载偏差,实现了高精度的双缸同步控制。 展开更多
关键词 双缸同步控制 扩张观测器 直接/间接自适应鲁棒控制
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基于自适应H_(∞)观测器的锂电池SOC与容量联合估计
8
作者 吴忠强 陈海佳 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第8期1209-1215,共7页
为了提高锂电池SOC的估计精度,提出了一种基于自适应H_(∞)观测器的锂电池SOC与容量联合估计方法。基于锂电池的二阶RC等效电路模型,并考虑SOC和容量的耦合关系,将容量也作为系统的状态变量进行观测。设计了一种自适应H_(∞)观测器,其... 为了提高锂电池SOC的估计精度,提出了一种基于自适应H_(∞)观测器的锂电池SOC与容量联合估计方法。基于锂电池的二阶RC等效电路模型,并考虑SOC和容量的耦合关系,将容量也作为系统的状态变量进行观测。设计了一种自适应H_(∞)观测器,其参数可随锂电池状态的变化自适应调整。由于在SOC估算时考虑了容量的影响,实现了SOC和容量的同时准确估计。实验结果表明:自适应H_(∞)观测器的估计精度高且鲁棒性强,电池的SOC平均估计误差始终保持在±0.43%以内,相比于EKF和H_(∞)观测器有更高的估计精度与稳定性。 展开更多
关键词 电学计量 锂电池 荷电状态 容量估计 自适应律 自适应h_(∞)观测器 联合估计
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基于双扰动观测器的PMLSM自适应超螺旋滑模控制研究
9
作者 唐家勇 张博 +2 位作者 郭金钢 刘洋 杜航航 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第6期109-116,共8页
针对永磁同步直线电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)在实际工作中因负载扰动、参数摄动等匹配/不匹配扰动对系统控制性能造成的影响,提出了一种基于双扰动观测器(double disturbance observer,DDOB)的自适应超螺... 针对永磁同步直线电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)在实际工作中因负载扰动、参数摄动等匹配/不匹配扰动对系统控制性能造成的影响,提出了一种基于双扰动观测器(double disturbance observer,DDOB)的自适应超螺旋滑模控制(adaptive super-twisting sliding mode control,ASTSMC)。首先,基于李雅普诺夫稳定性理论,利用自适应超螺旋算法结合滑模理论设计自适应超螺旋滑模控制器,抑制不确定对系统的影响,通过引入自适应律ASTASMC可对不确定性在线估计并调整,从而提高位置跟踪精度;其次,设计了匹配/非匹配扰动观测器分别观测匹配与非匹配扰动并前馈补偿,不仅有效提高了系统的抗干扰能力还抑制了ASTASMC的增益,间接削弱抖振;最后,通过仿真与实验验证该方法的可行性。相较于其他滑模控制方法,所涉及的控制方法在正常空载、突加负载以及参数失配突加负载工况下,其误差范围更小、恢复稳定时间更快,能够有效抑制匹配/非匹配扰动的影响,提高系统的跟踪精度及抗干扰能力。 展开更多
关键词 永磁同步直线电机 自适应超螺旋 双扰动观测器 鲁棒性
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基于自适应滑模干扰观测器四旋翼无人机姿态控制研究
10
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
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基于自适应终端趋近律和滑模扰动观测器的SPMSM控制 被引量：1
11
作者 张会林 顾玉 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第1期125-134,共10页
为了提高表贴式永磁同步电机(SPMSM)速度控制器的性能,提出一种自适应终端滑模趋近律(ATSMRL)与扩张滑模扰动观测器(ESMDO)相结合的控制策略。首先,分析传统指数滑模趋近律(CESMRL)在抖振和收敛速度之间存在的矛盾,通过引入终端吸引因... 为了提高表贴式永磁同步电机(SPMSM)速度控制器的性能,提出一种自适应终端滑模趋近律(ATSMRL)与扩张滑模扰动观测器(ESMDO)相结合的控制策略。首先,分析传统指数滑模趋近律(CESMRL)在抖振和收敛速度之间存在的矛盾,通过引入终端吸引因子和系统状态的指数增益,使新的趋近律中不含有切换函数;其次,经理论和测试分析,证明了ATSMRL收敛时间比CESMRL短且抖振更小;为了进一步补偿SPMSM驱动系统中的扰动,设计了ESMDO以实时将观测到的扰动值及时前馈至速度控制器中,利用Lyapunov证明了ATSMRL和ESMDO的稳定性。通过仿真和实验,在电机启动、加载和卸载三个阶段对所提方法进行了有效性验证,结果表明:与CESMRL和ATSMRL相比,所提方法不仅实现了速度无超调、收敛时间最快,而且降低了电机的抖振、增强了系统的抗干扰性能。 展开更多
关键词 表贴式永磁同步电机 滑模控制 自适应终端趋近律 扩张滑模扰动观测器 抖振
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基于扩张状态观测器和自适应滑模的上肢柔性外骨骼系统轨迹跟踪控制
12
作者 朱鑫宇 孙振兴 《现代制造工程》 北大核心 2025年第1期57-66,共10页
针对上肢柔性外骨骼系统存在外界干扰和参数不确定性,导致高精度轨迹跟踪难的问题,设计提出了基于自适应积分全局滑模和扩张状态观测器的上肢柔性外骨骼系统控制方法。首先,利用拉格朗日函数对上肢柔性外骨骼系统进行建模,并将模型分解... 针对上肢柔性外骨骼系统存在外界干扰和参数不确定性,导致高精度轨迹跟踪难的问题,设计提出了基于自适应积分全局滑模和扩张状态观测器的上肢柔性外骨骼系统控制方法。首先,利用拉格朗日函数对上肢柔性外骨骼系统进行建模,并将模型分解为两个子系统进行级联控制。其次,使用两个扩张状态观测器来补偿参数不确定性和外界干扰。在位置轨迹控制中,构建了自适应积分全局滑模控制,其中为了避免积分饱和,设计了非线性积分函数,同时建立了衰减函数以加快全局滑模面的收敛速度。利用自适应控制方法来自适应调整趋近律系数,以减少抖振,提高系统的动态性能。最后,通过设计的Lyapunov函数证明了稳定性。实验结果表明,与传统的线性自抗扰控制和积分滑模控制相比,该方法具有更精确的轨迹跟踪效果和更强的鲁棒性,控制精度明显提高,且在外界干扰和系统参数不确定情况下仍保持高精度轨迹跟踪,表明了该控制策略的有效性。 展开更多
关键词 上肢柔性外骨骼 自适应控制 积分全局滑模控制 扩张状态观测器
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采用超螺旋滑模观测器的并网逆变器开路故障诊断
13
作者 韩素敏 高静利 +1 位作者 赵国帅 贾焦心 《电力系统及其自动化学报》 北大核心 2025年第3期120-128,共9页
针对并网逆变器开关管单管和双管开路故障,提出一种采用超螺旋滑模观测器的故障诊断方法。首先,引入超螺旋算法设计滑模观测器,通过将滑模控制中的高频切换信号转换为分数次幂和积分项的组合,并将其中的符号函数替换为双曲函数,用来抑... 针对并网逆变器开关管单管和双管开路故障,提出一种采用超螺旋滑模观测器的故障诊断方法。首先,引入超螺旋算法设计滑模观测器,通过将滑模控制中的高频切换信号转换为分数次幂和积分项的组合,并将其中的符号函数替换为双曲函数,用来抑制抖振现象和提高收敛速度,从而实现三相电流的快速精确估计;其次,提出正态差异电流法的故障检测方法,以实际电流和估计电流的概率密度函数差为依据,并结合自适应阈值进行故障检测,可有效避免并网波动造成的误检;最后,利用健康运行状态下三相电流的相位信息构造故障定位变量,与故障检测相结合实现开路故障快速有效地诊断。实验结果表明,面对多种波动情况,所提方法能够准确有效地诊断出21种故障类型,最小诊断时长仅为19%电流周期。 展开更多
关键词 并网逆变器 开路故障 超螺旋滑模观测器 概率密度函数 自适应阈值
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基于新型自适应滑模观测器的PMSM无传感器控制 被引量：2
14
作者 王淑旺 杨光 王强 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第1期88-91,96,共5页
为了实现无位置传感器控制策略在永磁同步电机中的应用,在传统滑模观测器的基础上提出了一种改进型的自适应滑模观测器算法。提出的改进型自适应滑模观测器中使用更平滑的sigmoid函数取代了传统的符号函数,并结合反电动势的自适应律有... 为了实现无位置传感器控制策略在永磁同步电机中的应用,在传统滑模观测器的基础上提出了一种改进型的自适应滑模观测器算法。提出的改进型自适应滑模观测器中使用更平滑的sigmoid函数取代了传统的符号函数,并结合反电动势的自适应律有效地减少了提取的反电动势中包含的高频分量,避免了低通滤波器在使用过程中带来的抖振和相位延迟现象。最后反电动势中包含的转子位置信息与速度信息通过锁相环提取。为了验证模型的可行性,基于MATLAB/Simulink搭建了仿真模型进行了仿真分析,并以TMS320F28377芯片为核心搭建了永磁同步电机硬件实验平台进行实验验证,仿真与实验结果验证了该方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 无位置传感器 永磁同步电机 自适应滑模观测器 SIGMOID函数 锁相环
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基于扰动观测器的PMSM系统自适应反步滑模控制 被引量：4
15
作者 黄刚 万雨龙 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第3期136-140,共5页
针对负载转矩波动和系统参数变化的永磁同步电机(PMSM)系统的控制问题,提出了一种带有非线性扰动观测器的自适应反步滑模位置跟踪控制方法。首先,设计了自适应反步滑模控制器,以确保电机位置快速收敛到期望值,并设计了自适应收敛增益,... 针对负载转矩波动和系统参数变化的永磁同步电机(PMSM)系统的控制问题,提出了一种带有非线性扰动观测器的自适应反步滑模位置跟踪控制方法。首先,设计了自适应反步滑模控制器,以确保电机位置快速收敛到期望值,并设计了自适应收敛增益,以减小电机位置响应下的大的过冲;其次,设计非线性扰动观测器估计未知扰动,并为自适应反步滑模控制提供前馈补偿,以提高系统的鲁棒性,并减少稳态位置误差。仿真结果表明,该方法可以有效减少过冲,很好地实现了PMSM系统的快速位置跟踪控制,具有良好的抗扰动性能。 展开更多
关键词 PMSM 位置跟踪 自适应反步滑模 非线性扰动观测器
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基于模糊观测器的柔性机械臂指令滤波反步控制 被引量：1
16
作者 宿俊浩 于金鹏 +2 位作者 刘加朋 朱钰 司晨怡 《控制工程》 北大核心 2025年第3期500-507,共8页
针对模型参数未知的柔性关节机械臂系统,利用指令滤波及模糊观测器技术,提出了指令滤波模糊控制策略,实现了对该系统期望轨迹的跟踪控制。首先,设计模糊观测器来估计柔性机械臂的连杆角速度和电机转角速度;其次,利用模糊自适应技术来解... 针对模型参数未知的柔性关节机械臂系统,利用指令滤波及模糊观测器技术,提出了指令滤波模糊控制策略,实现了对该系统期望轨迹的跟踪控制。首先,设计模糊观测器来估计柔性机械臂的连杆角速度和电机转角速度;其次,利用模糊自适应技术来解决模型参数的不确定性;然后,应用指令滤波技术解决了控制器设计过程中的计算复杂性问题,并通过李雅普诺夫控制原理证明了该柔性关节机械臂控制系统中所有变量的收敛性;最后,利用仿真实验验证了所提方法在柔性关节机械臂控制中的有效性。 展开更多
关键词 柔性关节机械臂 指令滤波 模糊观测器 自适应控制
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基于负载力观测器的永磁直线同步电机自适应全阶动态滑模控制 被引量：2
17
作者 赵希梅 李德豪 金鸿雁 《电机与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期53-61,72,共10页
针对永磁同步直线电机(PMLSM)在运行时易受参数变化、负载扰动、摩擦阻力、定位力等不确定性影响,导致位置跟踪精度不高、鲁棒性不强的问题,提出一种基于负载力观测器的自适应全阶动态滑模控制(AFODSMC-LFO)方法。首先,根据系统全阶误... 针对永磁同步直线电机(PMLSM)在运行时易受参数变化、负载扰动、摩擦阻力、定位力等不确定性影响,导致位置跟踪精度不高、鲁棒性不强的问题,提出一种基于负载力观测器的自适应全阶动态滑模控制(AFODSMC-LFO)方法。首先,根据系统全阶误差状态方程设计全阶滑模面,全阶滑模控制(FOSMC)能够实现快速收敛,并且在稳态时可实现系统多变量连续控制;其次,为有效削弱抖振,引入了动态滑模控制(DSMC),DSMC可视为FOSMC的补偿控制器,通过低通滤波环节有效滤除控制律中的高频开关信号和测量噪声;此外,针对系统内部不确定性上界和外部负载扰动,分别通过以动子实际位置为自变量的自适应律和负载力观测器进行精确估计,进一步提高了系统的鲁棒性;最后,通过实验证明该方法能够保证PMLSM位置跟踪过程中的高跟踪精度和强鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步直线电机 全阶滑模控制 动态滑模控制 自适应控制 抖振 负载力观测器
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基于扰动观测器和改进自适应二阶快速终端滑模的PMLSM伺服系统控制 被引量：1
18
作者 赵希梅 李德豪 金鸿雁 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期41-49,共9页
针对永磁直线同步电动机(PMLSM)在运行时易受到摩擦力、负载扰动及环境变化等不确定影响,设计一种基于扰动观测器和自适应二阶快速终端滑模控制方法。首先,该方法在高阶滑模的基础上结合了快速终端滑模控制,有效加快了系统响应速度。其... 针对永磁直线同步电动机(PMLSM)在运行时易受到摩擦力、负载扰动及环境变化等不确定影响,设计一种基于扰动观测器和自适应二阶快速终端滑模控制方法。首先,该方法在高阶滑模的基础上结合了快速终端滑模控制,有效加快了系统响应速度。其次,在二阶滑模面的基础上引入条件积分项,该项仅作用于边界层内部,能够有效避免滑模到达阶段由于积分饱和现象导致的超调量过大及响应时间过慢的问题。此外,设计自适应切换控制律,使切换增益在合理的区间内,并根据系统状态进行实时更新,从而削弱抖振现象。最后,为进一步提升系统的鲁棒性,采用扰动观测器对PMLSM系统的集总不确定性进行补偿。经实验验证,该控制方法具有良好的位置跟踪精度和强鲁棒性,且对系统抖振现象有明显削弱作用。 展开更多
关键词 永磁直线同步电动机 二阶滑模控制 终端滑模控制 条件积分项 自适应控制 扰动观测器
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针对非线性外生系统的模糊干扰观测器与抗扰控制设计
19
作者 杨文颖 王红都 黎明 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期126-137,共12页
针对由外生系统描述的扰动的抗扰控制方法一直是研究热点。本文针对一类含有非线性扰动的非线性系统,利用径向基函数模糊逻辑系统逼近系统及外生系统中的未知非线性函数,设计了一种新型的模糊干扰观测器(FDO)估计非线性扰动。构造了一... 针对由外生系统描述的扰动的抗扰控制方法一直是研究热点。本文针对一类含有非线性扰动的非线性系统,利用径向基函数模糊逻辑系统逼近系统及外生系统中的未知非线性函数,设计了一种新型的模糊干扰观测器(FDO)估计非线性扰动。构造了一种新颖的干扰估计误差观测器来逼近自适应更新律中的干扰估计误差。在此基础上,结合线性矩阵不等式(LMI)提出了一种基于FDO的自适应模糊控制方法,并利用李雅普诺夫方法分析了闭环系统的稳定性。最后,采用仿真实验验证了所设计的控制方法。实验结果表明,所提出的方法在控制精度及干扰估计精度上均优于传统的抗扰控制方法。 展开更多
关键词 模糊干扰观测器(FDO) 自适应模糊控制 非线性外生系统 扰动估计误差观测器 复合抗干扰控制
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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
20
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 变指数幂次趋近律 高增益观测器 自适应模糊控制 变论域
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