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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
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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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基于预设超螺旋算法的永磁同步电机控制策略
2
作者 陈涛 白洪芬 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第5期130-135,共6页
为提高永磁同步电机(PMSM)的预设性能控制精度和系统稳定性,提出了一种基于预设超螺旋算法的无位置传感器控制策略。该策略通过引入时变增益,实现了对电机转子角度误差收敛时间的预设控制,有效解决了传统滑模观测器在抖振和收敛速度方... 为提高永磁同步电机(PMSM)的预设性能控制精度和系统稳定性,提出了一种基于预设超螺旋算法的无位置传感器控制策略。该策略通过引入时变增益,实现了对电机转子角度误差收敛时间的预设控制,有效解决了传统滑模观测器在抖振和收敛速度方面的局限性。研究中,预设超螺旋算法实现了收敛时间的可控制性,预设超螺旋算法观测器可以实现预设时间内转子角度误差达到收敛的快速响应能力,相较于传统滑模观测器显示出更快的收敛速度,观测器的误差相较于传统滑膜方法的约0.043 rad降低至0.02 rad,显著提高了观测精度。仿真结果验证了所提控制策略的有效性,为PMSM的高性能控制提供了一种新的解决方案。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无位置传感器控制 螺旋算法 滑模观测器 收敛性能
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二阶滑模超螺旋算法的直流微电网阻抗观测与纹波补偿
3
作者 张思宇 张国澎 +2 位作者 张宏伟 孙新迪 刘永辉 《电气工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期156-162,共7页
在直流微电网中,直流母线电压二阶纹波分量会导致直流负载或直流能源受到干扰,严重时危害整个系统的电能质量。为此,在分析双向DC/DC变换器电压/电流双闭环控制的基础上,设计了直流有源电力滤波器的直流电压纹波控制,提出一种扰动跟踪... 在直流微电网中,直流母线电压二阶纹波分量会导致直流负载或直流能源受到干扰,严重时危害整个系统的电能质量。为此,在分析双向DC/DC变换器电压/电流双闭环控制的基础上,设计了直流有源电力滤波器的直流电压纹波控制,提出一种扰动跟踪的电网阻抗快速观测方法,采用二阶滑模控制的超螺旋算法设计了扰动步长的控制率,加快了阻抗系数的观测速度,实现了阻抗系数的快速动态观测,进一步实现了直流有源电力滤波器对所需补偿纹波电流的实时跟踪提取,有效抑制了直流微电网母线电压二阶纹波。最后,搭建了相应的直流微电网测试平台,验证了所提策略的可行性与有效性。 展开更多
关键词 直流微电网 二阶纹波 扰动跟踪 螺旋算法 阻抗系数 直流有源电力滤波器 直流电压纹波控制
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基于改进超螺旋算法的永磁同步电动机控制 被引量:9
4
作者 金爱娟 王硕勋 +2 位作者 李少龙 刘付鑫 吴铭毅 《包装工程》 CAS 北大核心 2022年第19期198-207,共10页
目的为提高传统PID控制下永磁同步电动机在遇到负载突变、重载启动、频繁变速等外界条件变化时性能突变的问题,文中将超螺旋滑模引入电机控制中,以更好地应对外界条件的变化。方法通过在原有的超螺旋滑模算法中,加入自适应比例项和积分... 目的为提高传统PID控制下永磁同步电动机在遇到负载突变、重载启动、频繁变速等外界条件变化时性能突变的问题,文中将超螺旋滑模引入电机控制中,以更好地应对外界条件的变化。方法通过在原有的超螺旋滑模算法中,加入自适应比例项和积分项,使其获得更快的收敛速度和更强的鲁棒性。然后引入一种新的过饱和系数,来应对引入积分项所带来的超调问题。结果在Matlab/SMULINK的仿真环境中,搭建所提方法的模型,并与传统的PID控制、超螺旋滑模控制以及比例项改进超螺旋滑模控制所搭建的模型做对比。结果表明,文中方法在遇到外界条件变化下,稳定性提高了33%~91%、快速性提高了27%~76%。结论文中优化后的超螺旋滑模控制器有更高的鲁棒性和更快的快速收敛性,改善了系统的性能,能够有效应对负载突变、重载启动、频繁变速等问题,使应用文中所提方法的永磁同步电动机能够更加符合包装机的要求。 展开更多
关键词 永磁同步电机 螺旋算法 自适应 过饱和系数
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基于超螺旋算法的永磁同步电机无传感器控制策略 被引量:10
5
作者 苗敬利 张宇航 秦王毓 《现代电子技术》 北大核心 2020年第17期162-165,170,共5页
针对传统永磁同步电机无传感器控制系统观测精度不高和超调抖振频发等问题,提出一种基于超螺旋滑模算法的无传感器控制策略。用超螺旋函数构造超螺旋滑模观测器提高反电动势估算精度,同时,结合锁相环策略估算转子位置和速度信息,避免相... 针对传统永磁同步电机无传感器控制系统观测精度不高和超调抖振频发等问题,提出一种基于超螺旋滑模算法的无传感器控制策略。用超螺旋函数构造超螺旋滑模观测器提高反电动势估算精度,同时,结合锁相环策略估算转子位置和速度信息,避免相位延迟和相位补偿过程中的误差。在此基础上,设计基于超螺旋算法转速滑模控制器,进一步抑制系统超调抖振。仿真结果表明,在电机空载启动、外加扰动等情况下,该策略能准确估算转子的位置和转速,同时降低超调抖振,提高系统抗扰动性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 螺旋算法 滑模观测器 相位延迟 相位补偿 滑模控制器
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基于改进超螺旋算法的过热汽温滑模控制 被引量:3
6
作者 罗毅 王维 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期475-480,共6页
针对火电机组过热汽温被控对象的大惯性、大迟延及动态模型随负荷变化而变化等特性,将滑模变结构控制应用到串级过热汽温系统中。为了减小外部扰动带来的稳态误差和减弱滑模存在的抖振现象,引入积分环节,并采用改进超螺旋算法来代替切... 针对火电机组过热汽温被控对象的大惯性、大迟延及动态模型随负荷变化而变化等特性,将滑模变结构控制应用到串级过热汽温系统中。为了减小外部扰动带来的稳态误差和减弱滑模存在的抖振现象,引入积分环节,并采用改进超螺旋算法来代替切换控制,设计了一种新型滑模控制方法。同时在Simulink仿真工具下对过热汽温系统的高阶模型进行阶跃响应、模型参数失配和鲁棒性仿真试验。结果表明:与一般串级PID控制相比,本文方法的控制动态性能效果更好,调节时间和超调量得到显著改善,鲁棒性更强。 展开更多
关键词 过热汽温 积分滑模控制 改进超螺旋算法 模型参数失配 鲁棒性
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基于改进A^(*)和内螺旋算法的林草火灾救援路径规划 被引量:6
7
作者 王万富 王琢 +1 位作者 刘佳鑫 刘林 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2022年第8期1138-1142,共5页
在机器人奔赴火场的路径规划过程中,针对传统的A^(*)算法在火灾救援过程中存在的遍历节点数和转弯次数过多的问题,提出改进的A^(*)算法。该算法在启发函数中加入加权曼哈顿距离以提高算法的运行效率,引入惩罚函数和奖励因子减少机器人... 在机器人奔赴火场的路径规划过程中,针对传统的A^(*)算法在火灾救援过程中存在的遍历节点数和转弯次数过多的问题,提出改进的A^(*)算法。该算法在启发函数中加入加权曼哈顿距离以提高算法的运行效率,引入惩罚函数和奖励因子减少机器人在火场奔赴过程中的转弯次数。到达火场后需要对该火场区域进行遍历,研究中基于火点热辐射原理,采用内螺旋算法对火场进行梯度式靠近,以减少高温对于巡检机器人运行性能的影响。仿真实验结果表明,与传统的A^(*)算法相比,改进的A^(*)算法可以有效减少奔赴火场过程中的遍历节点数和转弯次数,提高了巡检机器人的运行效率,在遍历火场的过程中,内螺旋算法可以以较高的覆盖率遍历火场区域。 展开更多
关键词 林草火灾救援 全自动化智能巡检机器人 A^(*)算法 螺旋算法 火点热辐射
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基于自适应超螺旋算法的高速永磁同步发电机稳压控制策略 被引量:9
8
作者 殷生晶 王晓琳 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期30-39,共10页
高速永磁同步发电机(HSPMSG)系统采用传统PI控制,负载突变时存在输出电压波动大、响应速度慢及抗扰性能差等问题,提出一种基于自适应超螺旋算法(STW)的高速永磁同步发电机稳压控制策略。在建立含控制延时交叉耦合项电流环控制模型的基础... 高速永磁同步发电机(HSPMSG)系统采用传统PI控制,负载突变时存在输出电压波动大、响应速度慢及抗扰性能差等问题,提出一种基于自适应超螺旋算法(STW)的高速永磁同步发电机稳压控制策略。在建立含控制延时交叉耦合项电流环控制模型的基础上,设计基于超螺旋算法的非线性电压控制律。同时,为抑制系统抖振,提出采用连续函数替换符号函数设计电压控制器。此外,针对扰动边界不确定与控制参数矛盾的问题,提出一种改进型自适应超螺旋算法(ASTW),并对稳定性进行了深入分析和理论证明。最后,搭建了仿真模型和实验平台,仿真和实验表明该控制策略可抑制系统抖振、减小电压波动,提高系统的动态响应速度和抗负载扰动的能力。 展开更多
关键词 高速永磁同步发电机 螺旋算法 自适应 稳定性 抗扰性
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基于快速自适应超螺旋算法的高速列车最优黏着控制 被引量:8
9
作者 李中奇 张俊豪 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2143-2150,共8页
为解决轨面状态变化时列车牵引/制动力得不到有效发挥的问题,考虑轮轨间黏着状态具有较强的非线性和时变性,设计一种快速自适应超螺旋(FAST)滑模控制器。根据轮轨黏着机制和列车运行原理建立列车模型,对不同轨面下黏着特性曲线进行研究... 为解决轨面状态变化时列车牵引/制动力得不到有效发挥的问题,考虑轮轨间黏着状态具有较强的非线性和时变性,设计一种快速自适应超螺旋(FAST)滑模控制器。根据轮轨黏着机制和列车运行原理建立列车模型,对不同轨面下黏着特性曲线进行研究。使用全维状态观测器对负载转矩进行观测,并计算获取当前轨面黏着系数。在此基础上,利用滑模极值算法动态搜索当前轨面最佳蠕滑速度。采用快速自适应超螺旋算法设计的滑模控制器控制牵引电机转矩,使列车蠕滑速度稳定跟踪于当前轨面最佳蠕滑速度处。利用MATLAB软件对FAST滑模控制器设计的列车运行控制系统进行仿真,将其与采用超螺旋滑模控制器和标准滑模控制器的仿真结果进行对比。研究结果表明,FAST算法将系统稳定时间缩短至5 s,收敛速度加快。不同轨面搜索到的蠕滑速度稳定在最优阈值1.4~1.5 m/s之间,轨面变化时,转矩变化趋势与轨面变化趋势一致,数值分别稳定在67200和32720左右。在模型中加入干扰后,系统能快速稳定,转矩相对误差处于±0.05%,控制器有较强鲁棒性。由此可知,快速自适应超螺旋算法实现了对不同轨面下的列车最佳蠕滑速度的快速跟踪,充分利用了当前轨面的最大黏着系数,极大发挥了列车牵引/制动力,实现了高速列车的最优黏着控制。 展开更多
关键词 快速自适应超螺旋算法 最佳蠕滑速度 最优黏着控制
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基于自适应多尺度超螺旋算法的无人机集群姿态同步控制 被引量:5
10
作者 蔡运颂 许璟 牛玉刚 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1656-1666,共11页
四旋翼无人机(Unmanned aerial vehicle, UAV)系统姿态角和角速度分别为运行在不同时间尺度上的慢、快动态.由于输入扰动的上界难以精确估计,本文提出一种基于自适应多尺度超螺旋(Super-twisting, STW)滑模算法的无人机集群一致性控制策... 四旋翼无人机(Unmanned aerial vehicle, UAV)系统姿态角和角速度分别为运行在不同时间尺度上的慢、快动态.由于输入扰动的上界难以精确估计,本文提出一种基于自适应多尺度超螺旋(Super-twisting, STW)滑模算法的无人机集群一致性控制策略.首先,建立无人机集群系统的姿态角模型,并通过奇异摄动理论将其化为两时间尺度形式.基于系统的快慢特性,本文设计两时间尺度的超螺旋滑模算法,并采用自适应增益处理无人机集群系统的未知边界非线性.此外,还提出一种改进型自适应多尺度超螺旋滑模算法,进一步减少系统的一致性收敛时间,实现无人机集群姿态角有限时间内同步.最后通过仿真分析,验证两种自适应多尺度超螺旋算法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 奇异摄动 螺旋算法 多尺度 姿态协同 四旋翼无人机
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基于隐式离散化超螺旋算法的水下机器人姿态控制 被引量:4
11
作者 丁宁宁 唐元贵 姜志斌 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第21期83-89,共7页
本文主要研究作业型自主遥控水下机器人(ARV)的姿态控制问题。在ARV进行悬停作业时,机械臂运动对载体的耦合作用和环境不确定性等因素将影响作业过程的载体姿态,导致机械臂作业精度降低。为此,本文提出一种基于隐式离散化的超螺旋算法... 本文主要研究作业型自主遥控水下机器人(ARV)的姿态控制问题。在ARV进行悬停作业时,机械臂运动对载体的耦合作用和环境不确定性等因素将影响作业过程的载体姿态,导致机械臂作业精度降低。为此,本文提出一种基于隐式离散化的超螺旋算法用于载体的姿态稳定控制。隐式离散化的引入有效抑制超螺旋算法离散化引发的抖振,对采样周期和过高的控制增益不敏感。采用多目标优化算法用于控制参数优化,排除了参数选择对控制性能的影响,确保了对比仿真实验的公平性。最后的对比仿真实验验证了所提出算法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 自主遥控水下机器人 螺旋算法 隐式欧拉法 滑模控制 多目标优化
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基于快速自适应超螺旋算法的制导律 被引量:13
12
作者 刘畅 杨锁昌 +1 位作者 汪连栋 张宽桥 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1388-1397,共10页
针对地空导弹攻击机动目标的制导律设计问题,提出了一种有限时间稳定的新型二阶滑模制导律。在弹目相对运动模型的基础上,将制导问题转化为一阶系统的控制问题。在超螺旋(ST)算法中引入线性项和一种新的参数自适应律,提出了一种快速自... 针对地空导弹攻击机动目标的制导律设计问题,提出了一种有限时间稳定的新型二阶滑模制导律。在弹目相对运动模型的基础上,将制导问题转化为一阶系统的控制问题。在超螺旋(ST)算法中引入线性项和一种新的参数自适应律,提出了一种快速自适应超螺旋(FAST)算法,该算法不需要已知系统不确定性的边界且收敛速度较快。利用类二次型Lyapunov函数证明了系统有限时间稳定性,给出了收敛时间估计公式。通过与自适应滑模制导律、ST制导律和光滑二阶滑模制导律的仿真对比,验证了所设计的制导律在保证制导精度的同时,能够在有限时间内提高滑模变量的收敛速度,并且避免了参数选择困难的问题。 展开更多
关键词 二阶滑模 螺旋(ST)算法 制导律 有限时间稳定 自适应律
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基于改进超螺旋与扩张观测器的多PMSM同步控制
13
作者 李小松 杜鹏 +2 位作者 吴浪 陈睿 陈磊磊 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第5期150-155,共6页
为了解决多PMSM同步控制系统的动态响应速度慢和同步控制精度低等问题,提出了基于改进快速超螺旋滑模和扩张观测器的多PMSM同步控制。首先,设计了基于改进快速超螺旋滑模的速度控制器,优化系统的动态调节性能,提升系统的响应速度;其次,... 为了解决多PMSM同步控制系统的动态响应速度慢和同步控制精度低等问题,提出了基于改进快速超螺旋滑模和扩张观测器的多PMSM同步控制。首先,设计了基于改进快速超螺旋滑模的速度控制器,优化系统的动态调节性能,提升系统的响应速度;其次,引入超螺旋扩张观测器对电机负载扰动进行监测,并将获取的反馈信息传递至滑模控制器,实现更精准的控制调节;同时,改进了偏差耦合控制结构,减少了负载扰动下的转速波动和系统同步误差。结果显示,相较于传统PI控制方法,所提出的改进方法显著提高系统约68%的跟踪性能和约75.3%的同步性能,为实现多电机的精密协同控制提供了新颖有效的途径。 展开更多
关键词 多电机同步控制 螺旋算法 滑模控制 扩张观测器 偏差耦合控制
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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
14
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 螺旋算法 抖振抑制 转子位置估计
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非理想电网条件下双馈电机网侧变换器的改进超螺旋终端滑模控制
15
作者 王宁 董锋斌 +1 位作者 罗育恒 樊犇 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第3期1054-1064,共11页
为了提高不平衡及谐波电网电压下双馈风力发电机网侧变换器的控制性能,提出了一种改进超螺旋快速终端滑模的直接功率控制算法。首先,在两相静止坐标系下分析了网侧变换器在不平衡及谐波电网电压下以功率为状态变量的数学模型。然后,在... 为了提高不平衡及谐波电网电压下双馈风力发电机网侧变换器的控制性能,提出了一种改进超螺旋快速终端滑模的直接功率控制算法。首先,在两相静止坐标系下分析了网侧变换器在不平衡及谐波电网电压下以功率为状态变量的数学模型。然后,在进行功率内环设计时,针对数学模型中的负序以及各谐波分量导致的干扰,采用非线性扩张状态观测器进行观测。其次,为保证系统能在更短的时间内达到稳态,构造非奇异快速终端滑模面,并结合改进超螺旋滑模趋近律来设计了功率内环的滑模控制律。同样对电压外环也设计了终端滑模控制律。并利用Lyapunov函数证明了非奇异快速终端滑模面、改进超螺旋控制算法及非线性扩张状态观测器的稳定性。最后,通过与三种不同的控制方案来进行仿真对比,验证了所提控制方法的合理性和有效性。 展开更多
关键词 双馈风力发电机 网侧变换器 非奇异快速终端滑模面 改进超螺旋算法 非线性扩张状态观测器
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主从式微电网光伏逆变器反步超螺旋滑模控制
16
作者 沈加政 董学育 +1 位作者 朱建忠 周磊 《控制工程》 北大核心 2025年第1期68-75,85,共9页
为了提高光伏发电控制系统的鲁棒性能,提出了一种带高阶滑模微分器的自适应反步超螺旋滑模控制器。首先,将滑模微分器作为虚拟控制量的滤波器,避免传统反步法中微分量难以获取和控制器饱和的问题;其次,通过设计滤波误差补偿信号,实现单... 为了提高光伏发电控制系统的鲁棒性能,提出了一种带高阶滑模微分器的自适应反步超螺旋滑模控制器。首先,将滑模微分器作为虚拟控制量的滤波器,避免传统反步法中微分量难以获取和控制器饱和的问题;其次,通过设计滤波误差补偿信号,实现单输入对两状态变量控制;再次,针对逆变侧滤波参数摄动问题,运用改进自适应估计算法获取实时的参数估计值;最后,为了抑制电流内环扰动,引入超螺旋滑模控制,并且利用李雅普诺夫稳定性定理证明了控制系统稳定和估计误差收敛。基于主从式孤岛光储微电网系统的仿真结果表明,与终端滑模控制相比,所提控制器的暂态性能和抖振抑制效果更优。 展开更多
关键词 螺旋算法 参数估计 高阶滑模微分器 光储微电网
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基于磁链在线辨识的异步电机超螺旋滑模控制
17
作者 谢国超 段纳 +1 位作者 万昌晖 臧航 《自动化学报》 北大核心 2025年第5期1092-1102,共11页
研究基于磁链在线辨识的异步电机超螺旋滑模控制问题.针对异步电机,设计一种改进的超螺旋滑模速度控制器,提升系统的动态响应性能.为抑制算法中符号函数高频切换所引起的系统抖振问题,构造一种可变指数切换函数.进一步地,考虑到转子磁... 研究基于磁链在线辨识的异步电机超螺旋滑模控制问题.针对异步电机,设计一种改进的超螺旋滑模速度控制器,提升系统的动态响应性能.为抑制算法中符号函数高频切换所引起的系统抖振问题,构造一种可变指数切换函数.进一步地,考虑到转子磁链受惯性延迟的影响,设计磁链在线观测器,可辨识转子磁链幅值,提升系统的控制精度和参数鲁棒性.数值仿真和实验结果验证了所提算法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 异步电机 螺旋滑模算法 可变指数切换函数 电压模型 磁链在线观测器
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深度弱磁反馈超螺旋非奇异快速终端滑模控制
18
作者 李祥飞 易志萱 +2 位作者 刘捃锓 赵凯辉 邹莉华 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期132-145,共14页
针对内置式永磁同步电机弱磁控制在弱磁程度较深时,受到电机参数摄动和外部扰动时会造成电压环输出、转矩和电流脉动增大,转速收敛过慢等问题,提出一种转速-电压环反馈超螺旋非奇异快速终端滑模控制器(FST-NFTSMC)的深度弱磁控制方法。... 针对内置式永磁同步电机弱磁控制在弱磁程度较深时,受到电机参数摄动和外部扰动时会造成电压环输出、转矩和电流脉动增大,转速收敛过慢等问题,提出一种转速-电压环反馈超螺旋非奇异快速终端滑模控制器(FST-NFTSMC)的深度弱磁控制方法。为了减少弱磁控制对系统模型的依赖,根据内置式永磁同步电机在参数摄动时的数学模型,构建电压环超局部模型,并结合转速环超局部模型建立转速-电压环超局部模型。基于此超局部模型,结合反馈超螺旋算法和非奇异快速终端切换函数设计转速-电压环FST-NFTSMC,同时建立改进滑模扰动观测器对系统存在的未知部分进行估计,并前馈补偿给FST-NFTSMC,进一步提高系统的鲁棒性和控制精度。仿真和实验表明,与传统PI控制相比,该方法在无弱磁区、浅度弱磁区和深度弱磁区的收敛速度上分别提高了66%、40.6%和28.6%,稳定性更好,转矩和电流脉动更小,证明了该方法在弱磁控制上能有效抑制电压环受到扰动后输出的抖振以及提高转速响应速度。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 深度弱磁区 反馈超螺旋算法 非奇异快速终端滑模控制器 改进滑模扰动观测器
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一种基于齐次系统理论的二阶离散超螺旋控制算法 被引量:4
19
作者 陈维乐 都海波 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期761-769,共9页
相比于传统滑模控制算法,超螺旋控制算法可以对系统的干扰进行精确估计并补偿,因此可以显著提高闭环系统的抗干扰能力.然而,对于采样控制系统,由于采样频率的限制,离散超螺旋控制算法在性能方面受到限制.本文基于齐次系统理论提出了一... 相比于传统滑模控制算法,超螺旋控制算法可以对系统的干扰进行精确估计并补偿,因此可以显著提高闭环系统的抗干扰能力.然而,对于采样控制系统,由于采样频率的限制,离散超螺旋控制算法在性能方面受到限制.本文基于齐次系统理论提出了一种改进的离散超螺旋控制算法.通过引入一个可自由调节的分数幂参数,基于齐次系统理论,证明了所提出的改进控制算法可以使得闭环系统具有更高的控制精度.仿真实例验证了理论的正确性. 展开更多
关键词 滑模控制 螺旋算法 齐次系统 采样控制
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Boost型PFC变换器的自适应超螺旋全局滑模控制 被引量:4
20
作者 王业琴 杨艳 +2 位作者 李正豪 张卫星 李磊 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期111-119,130,共10页
针对Boost型功率因数校正(PFC)变换器,提出一种自适应超螺旋全局滑模控制(ASTTSMC)方法。该方法可以保证PFC变换器在理想工作条件下具备良好的性能,并且在面对负载突变、电网电压波动和电感参数变化等系统不确定性情况下时仍然能够保持... 针对Boost型功率因数校正(PFC)变换器,提出一种自适应超螺旋全局滑模控制(ASTTSMC)方法。该方法可以保证PFC变换器在理想工作条件下具备良好的性能,并且在面对负载突变、电网电压波动和电感参数变化等系统不确定性情况下时仍然能够保持全局鲁棒性。在控制律的设计中,采用全局滑模控制作为基准模型,从而确保系统在整个响应过程都具有鲁棒性;同时,切换项采用自适应超螺旋算法,考虑系统不确定项,通过自适应超螺旋算法中的切换增益参数来改善系统潜在的“抖振”现象;此外,基于李雅普诺夫稳定定理证明了所设计控制系统的稳定性。实验结果表明,在理想工作条件下和系统存在不确定性的情况下,该方法都能够有效改善网测电流的质量和提高变换器的功率因数,验证了该方法的有效性和所设计控制器的鲁棒性。 展开更多
关键词 功率因数校正变换器 全局滑模 螺旋算法 自适应控制 鲁棒控制
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