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

1

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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基于滑模扰动观测器的永磁同步电机新型无模型超螺旋滑模控制

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作者 吴瑄 朱其新 朱永红 《机床与液压》 北大核心 2025年第17期119-126,共8页

针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)控制系统在突加负载扰动下导致的电机控制性能下降问题,提出一种基于滑模扰动观测器的新型无模型超螺旋滑模控制方法(NMFSTSMC)。根据SPMSM在参数摄动下的数学模型,建立转速环新型超局部模型。采用新型二... 针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)控制系统在突加负载扰动下导致的电机控制性能下降问题,提出一种基于滑模扰动观测器的新型无模型超螺旋滑模控制方法(NMFSTSMC)。根据SPMSM在参数摄动下的数学模型,建立转速环新型超局部模型。采用新型二阶超螺旋滑模控制律设计转速环控制器,以加快电机系统收敛速度,同时削弱滑模抖振带来的影响。为提高系统的控制精度,设计滑模扰动观测器估计新型超局部模型中未知部分并进行前馈补偿。最后,为了验证所提方法的可行性和有效性,与传统PI控制和SMC控制策略进行对比。结果表明:NMFSTSMC可以更快速地达到转速参考值,并且基本无超调,即使突加10 N·m的负载扰动,也能迅速恢复至转速参考值,同时转速波动更小。证明了NMFSTSMC可以实现对电机系统的高精度控制具有强鲁棒性,在削弱抖振的同时提高系统鲁棒性与动态响应速度。 展开更多

关键词 永磁同步电机 新型超局部模型 无模型超螺旋滑模控制 滑模扰动观测器

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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

3

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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基于超螺旋滑模扰动观测器的永磁同步电机无传感器抗干扰控制策略研究 被引量：11

4

作者 韩琨 张长征 袁雷 《包装工程》 CAS 北大核心 2023年第3期139-147,共9页

目的 提高包装行业中自动化设备的工作精准度,优化传统永磁同步电机无传感器控制系统的稳定性,提高电机遭遇内外扰动后的系统鲁棒性和抗扰动性能。方法 引入超螺旋滑模算法,设计一种超螺旋滑模MRAS观测器来提高系统的稳定性,同时利用滑... 目的 提高包装行业中自动化设备的工作精准度,优化传统永磁同步电机无传感器控制系统的稳定性,提高电机遭遇内外扰动后的系统鲁棒性和抗扰动性能。方法 引入超螺旋滑模算法,设计一种超螺旋滑模MRAS观测器来提高系统的稳定性,同时利用滑模扰动观测器对电机良好的动态进行性能追踪,利用超螺旋滑模算法对其进行性能优化,提出超螺旋滑模MRAS观测器和超螺旋滑模扰动观测器对永磁同步电机复合控制的策略。结果 该方案有效降低了电机遭遇扰动时转速估计误差,误差在0.8r/min附近波动,明显提高了电机控制系统遭遇干扰后的响应速度。结论 在MATLAB/SIMULINK中进行实验仿真,结果表明所提控制策略提高了系统的鲁棒性和追踪精度,加强了系统的抗干扰能力。 展开更多

关键词 永磁同步电机 超螺旋滑模 模型自适应观测器 滑模扰动观测器 动态追踪

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基于扩展滑模扰动观测器的永磁同步电机新型无模型滑模控制 被引量：80

5

作者 赵凯辉 戴旺坷 +5 位作者 周瑞睿 冷傲杰 刘文昌 邱鹏旗 黄刚 吴公平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期2375-2385,共11页

针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)控制系统采用传统PI控制算法时因参数摄动而导致电机控制性能下降的问题,提出一种转速环改进型无模型滑模控制方法(improved model-free sliding mode control,IMFSMC)。首先... 针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)控制系统采用传统PI控制算法时因参数摄动而导致电机控制性能下降的问题,提出一种转速环改进型无模型滑模控制方法(improved model-free sliding mode control,IMFSMC)。首先,建立PMSM在参数摄动时的新型超局部模型。其次,采用一种改进趋近律设计转速环无模型滑模反馈控制器;同时利用扩展滑模扰动观测器(extended sliding mode disturbance observer,ESMDO)估计超局部模型中的未知部分,并通过Lyapunov稳定性理论证明了该控制器和观测器的稳定性。最后,与PI控制以及传统无模型滑模控制的仿真和实验对比,结果证明所提方法能有效改善PMSM在发生参数摄动时的暂稳态性能,降低对电机模型的依赖,提升系统鲁棒性和抗干扰性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 新型超局部模型 无模型滑模控制 改进趋近律 扩展滑模扰动观测器

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基于扩展状态观测器的伺服系统特征建模和自适应滑模控制 被引量：12

6

作者 王翔 吴益飞 +2 位作者 高阳 郭健 陈庆伟 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期261-268,274,共9页

为抑制伺服系统中的转矩扰动和惯量变化对动态性能和稳态精度的影响,该文提出了1种基于扩展状态观测器(ESO)的伺服系统特征建模和自适应离散终端滑模控制方法。将伺服系统动力学模型中的摩擦力矩、转矩扰动和其他不确定性扰动归入集总扰... 为抑制伺服系统中的转矩扰动和惯量变化对动态性能和稳态精度的影响,该文提出了1种基于扩展状态观测器(ESO)的伺服系统特征建模和自适应离散终端滑模控制方法。将伺服系统动力学模型中的摩擦力矩、转矩扰动和其他不确定性扰动归入集总扰动,并看作新的系统状态,设计ESO对其进行观测和补偿。在补偿后的广义被控对象基础上,通过采样其输入输出数据和在线参数辨识,建立伺服系统特征模型,并设计自适应离散终端滑模控制器。通过Lyapunov稳定性理论分析观测误差的收敛性,并证明跟踪误差的有限时间有界性。仿真结果表明,该文方法对转矩扰动有较强的鲁棒性,且能够适应20倍以内的转动惯量。 展开更多

关键词 扩展状态观测器 伺服系统 自适应控制 滑模控制 转矩扰动 惯量

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永磁同步电机改进无模型超螺旋滑模控制 被引量：5

7

作者 龚事引 李丹 +3 位作者 刘捃锓 于惠钧 黄刚 周湘杰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第2期175-181,共7页

针对永磁同步电机在复杂工况下控制性能下降问题,提出一种改进型无模型超螺旋非奇异快速终端滑模控制(IMFNFTSMC)算法。首先,建立复杂工况下的SPMSM数学模型;其次,提出新型超局部模型,与二阶超螺旋控制律(ST-)和非奇异快速终端滑模面(NF... 针对永磁同步电机在复杂工况下控制性能下降问题,提出一种改进型无模型超螺旋非奇异快速终端滑模控制(IMFNFTSMC)算法。首先,建立复杂工况下的SPMSM数学模型;其次,提出新型超局部模型,与二阶超螺旋控制律(ST-)和非奇异快速终端滑模面(NFTSM)结合,设计转速环IMFNFTSM控制器,在减小滑模抖振的同时加快系统收敛速度;为加强控制精度,设计超螺旋扩展滑模扰动观测器(STESMDO)对系统扰动进行估计并前馈补偿;最后,通过仿真及RT-LAB实验对所提方法和PI以及传统无模型非奇异终端滑模控制算法(MFNFTSMC)进行对比,证明了所设计算法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无模型 超螺旋 非奇异快速终端滑模 超螺旋扩展滑模扰动观测器

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PMSM无模型超螺旋快速积分终端滑模控制 被引量：8

8

作者 赵凯辉 谯梦洁 +3 位作者 吕玉映 游鑫 张昌凡 郑剑 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期64-74,共11页

针对永磁同步电机运行过程中因模型不确定、参数摄动和外部扰动等因素的影响,从而导致驱动系统性能下降的问题,提出一种新型控制策略。首先,为减少对系统数学模型的依赖,构建了一个新的超局部模型,用于描述永磁同步电机的转速环。其次,... 针对永磁同步电机运行过程中因模型不确定、参数摄动和外部扰动等因素的影响,从而导致驱动系统性能下降的问题,提出一种新型控制策略。首先,为减少对系统数学模型的依赖,构建了一个新的超局部模型,用于描述永磁同步电机的转速环。其次,基于转速环的新型超局部模型,结合一种新型积分终端滑模面和改进超螺旋控制律来设计新型无模型超螺旋快速积分终端滑模控制器,实现了对转速的精确控制。再次,采用非奇异快速终端滑模面和双幂次趋近律设计改进扩展非奇异终端滑模扰动观测器,通过精确观测和前馈补偿未知扰动,有效地抑制参数摄动和外部扰动,增强了系统鲁棒性,提高系统的动态性能和稳态性能。最后,通过与传统控制方法的仿真和实验对比,证实所提算法转速抗超调能力提升为0.412 5%,转矩快速响应能力提升0.013 s。结果表明当存在未知扰动时,所提方法具有较强的鲁棒性和良好的抗干扰性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无模型超螺旋快速积分终端滑模控制器 扩展非奇异终端滑模扰动观测器

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深度弱磁反馈超螺旋非奇异快速终端滑模控制

9

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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基于高阶超螺旋观测器的光电稳定跟踪系统自适应积分终端滑模控制

10

作者 冯宾 高阳 +1 位作者 樊卫华 陈庆伟 《南京理工大学学报》 2025年第5期523-535,566,共14页

针对存在非线性摩擦、突变扰动、外部振动和不确定性的光电稳定跟踪系统高精度控制问题,提出了一种基于高阶超螺旋观测器(HOSTO)的自适应积分终端滑模控制方法。设计了一种超螺旋积分终端滑模控制器(STITSMC),以确保系统跟踪误差快速收... 针对存在非线性摩擦、突变扰动、外部振动和不确定性的光电稳定跟踪系统高精度控制问题,提出了一种基于高阶超螺旋观测器(HOSTO)的自适应积分终端滑模控制方法。设计了一种超螺旋积分终端滑模控制器(STITSMC),以确保系统跟踪误差快速收敛。为了抵消时变扰动和不确定性对系统带来的不利影响,构建HOSTO用于彻底估计和补偿总扰动。此外,在开关控制律中引入了可变增益机制,以降低增益选择的保守性并缓解抖振现象。基于Lyapunov稳定性理论证明了系统的有限时间稳定性。仿真结果表明:与基于扩展状态观测器的超螺旋算法和STITSMC方法相比,在恒速轨迹跟踪中,该文基于HOSTO的自适应积分终端滑模控制器(AITSMC)在突变干扰下的角速度最大绝对值误差分别低15.2%和3.4%;在正弦轨迹跟踪中,其角速度平均绝对值误差分别低31.9%和71.9%;在频率为8πrad/s的外部振动隔离中,其角位置均方根误差分别低95.4%和94.4%。验证了该文控制方法能够有效抑制多重扰动和不确定性,实现更高的控制精度。 展开更多

关键词 光电稳定跟踪系统 高阶超螺旋观测器 超螺旋算法 滑模控制 扰动抑制

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一种永磁同步电机无模型超螺旋快速终端滑模控制方法 被引量：13

11

作者 赵凯辉 易金武 +3 位作者 刘文昌 谯梦洁 张昌凡 王兵 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第22期88-98,共11页

针对内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)由于内部参数变化、外部扰动等各种不确定性因素导致控制性能不佳的问题,提出一种无模型超螺旋快速终端滑模控制方法。首先,建立考虑IPMSM不确定性的新型超... 针对内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)由于内部参数变化、外部扰动等各种不确定性因素导致控制性能不佳的问题,提出一种无模型超螺旋快速终端滑模控制方法。首先,建立考虑IPMSM不确定性的新型超局部模型,结合超螺旋算法和快速终端切换函数设计无模型超螺旋快速终端滑模控制器,确保系统状态有限时间收敛,并有效减小抖振。其次,设计扩展滑模扰动观测器精准估计超局部模型中的未知部分,并前馈补偿给设计的控制器,进一步提升系统的抗干扰能力和跟踪性能。最后,通过与PI控制和传统无模型滑模控制进行仿真实验对比,验证了该方法具有更快的收敛速度和更强的鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 超局部模型 超螺旋快速终端控制 扩展滑模扰动观测器

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永磁同步电机改进滑模复合控制器设计 被引量：1

12

作者 席隆兴 马家庆 敖邦乾 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第3期105-111,共7页

为了提高永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)驱动系统调速性能,解决传统滑模控制系统抖振与快速性之间的矛盾,提出一种PMSM改进滑模复合控制方案。首先,电流环设计了改进快速超螺旋滑模控制(improving fast super t... 为了提高永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)驱动系统调速性能,解决传统滑模控制系统抖振与快速性之间的矛盾,提出一种PMSM改进滑模复合控制方案。首先,电流环设计了改进快速超螺旋滑模控制(improving fast super twisting algorithm,IFSTA)来改善系统的抖振。其次,转速环使用改进指数趋近律设计滑模转速控制器(novel sliding mode speed controller,NSMSC)。最后,使用非线性扩展状态观测器(nonlinear extended state observer,NESO)来实时估计负载转矩扰动,通过估计的转矩信息对由NSMSC得到的q轴给定电流进行前馈补偿。仿真和试验表明,与传统滑模复合控制相比,采用改进复合控制策略的超调量减少了13.6%,系统抖振峰值降低了3.5 r/min,控制系统的整体性能得到提升。 展开更多

关键词 永磁同步电机 滑模控制 复合控制 超螺旋滑模 非线性扩展状态观测器

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非匹配扰动干扰下的无人直升机轨迹跟踪控制 被引量：8

13

作者 方星 吴爱国 董娜 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1325-1334,共10页

针对小型无人直升机在飞行过程中容易受到非匹配扰动影响的特点,本文设计了一种基于新型滑模控制方法的轨迹跟踪控制器.首先,建立了无人直升机系统的非线性数学模型,并对该模型进行近似反馈线性化处理,同时将模型分为位置和偏航两个子系... 针对小型无人直升机在飞行过程中容易受到非匹配扰动影响的特点,本文设计了一种基于新型滑模控制方法的轨迹跟踪控制器.首先,建立了无人直升机系统的非线性数学模型,并对该模型进行近似反馈线性化处理,同时将模型分为位置和偏航两个子系统;然后,利用扩展扰动观测器对复合扰动以及非匹配扰动的各阶导数的估计值,设计新型时变滑模面,得到滑模控制律,并给出了控制系统的稳定性分析;最后,仿真结果验证了控制方法的有效性和优越性.该新型滑模控制方法的优越性主要体现在:对非匹配扰动具有较强的鲁棒性,以及能有效地抑制抖振现象. 展开更多

关键词 小型无人直升机 轨迹跟踪控制 非匹配扰动 扩展扰动观测器 滑模控制

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基于超局部模型的永磁同步电机预测转矩控制

14

作者 董梦雅 宁博文 张驰 《机床与液压》 北大核心 2025年第16期131-138,共8页

永磁同步电机控制系统采用传统模型预测转矩控制算法时,由于繁琐的权重因子调整以及电机参数变化导致电机控制性能下降。针对此问题,提出一种采用扩展滑模扰动观测器的超局部模型预测转矩控制策略。为了消除传统模型预测转矩控制中代价... 永磁同步电机控制系统采用传统模型预测转矩控制算法时,由于繁琐的权重因子调整以及电机参数变化导致电机控制性能下降。针对此问题,提出一种采用扩展滑模扰动观测器的超局部模型预测转矩控制策略。为了消除传统模型预测转矩控制中代价函数的权重因子,通过设计不同的代价函数控制单个控制目标,提高系统响应;为了降低电机参数不匹配的影响,建立电机参数摄动时的超局部模型;最后利用扩展滑模扰动观测器估计超局部模型中的未知部分,实现了在预测部分不依赖电机参数的目标,并通过Lyapunov稳定性理论证明该观测器的稳定性。仿真结果表明:当电机参数发生变化时,所提方法能够有效改善电机的动态和稳态性能,并且具有较强的抗干扰性和鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 模型预测转矩控制 超局部模型 模型失配 扩展滑模扰动观测器

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未知扰动下的无人水面艇有限时间动态预设性能控制 被引量：1

15

作者 赵杰 蔡成涛 乔人杰 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期849-857,共9页

本文提出了一种具有动态预设性能的有限时间控制方案,用于解决具有不确定动态和未知时变海洋环境扰动的无人水面艇(unmanned surface vehicles,USVs)的轨迹跟踪问题。传统预设性能采用静态预设性能函数,当外部扰动较大时,跟踪误差有超... 本文提出了一种具有动态预设性能的有限时间控制方案,用于解决具有不确定动态和未知时变海洋环境扰动的无人水面艇(unmanned surface vehicles,USVs)的轨迹跟踪问题。传统预设性能采用静态预设性能函数,当外部扰动较大时,跟踪误差有超出预设性能边界的风险。本文设计一种新型的动态预设性能函数,使得USVs跟踪误差始终保持在预设的边界内;基于齐次积分滑模面、有限时间扩张状态观测器和超螺旋积分滑模控制,提出了一种有限时间控制算法。该算法可以实现跟踪误差快速收敛和有界扰动连续补偿,提高了系统鲁棒性并削弱了滑模抖振现象。理论分析证明了USVs闭环系统的全局有限时间稳定性,仿真及比较结果验证了所设计控制方案的有效性和优越性。 展开更多

关键词 水面无人艇 预设性能 动态预设性能函数 轨迹跟踪 有限时间 扩张状态观测器 超螺旋积分滑模 抗扰动

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一种直线感应电机的新型积分滑模控制器的设计与仿真 被引量：3

16

作者 韩凯伟 王艳 纪志成 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2146-2154,共9页

针对非匹配扰动影响下的直线感应电机速度跟踪问题进行研究,基于扩张扰动观测器设计了一种新型积分滑模控制器,使电机在非匹配扰动下具有良好的响应特性。针对带有边缘效应的直线感应电机模型,为其中的非匹配扰动分别设计了扩张扰动观测... 针对非匹配扰动影响下的直线感应电机速度跟踪问题进行研究,基于扩张扰动观测器设计了一种新型积分滑模控制器,使电机在非匹配扰动下具有良好的响应特性。针对带有边缘效应的直线感应电机模型,为其中的非匹配扰动分别设计了扩张扰动观测器,对扰动导数的观测值进行滤波处理,基于扰动量及其导数的观测值设计了新型积分滑模控制器(EDO-NSMC)。仿真研究表明所设计的控制器具有良好的响应特性和鲁棒性,并且减轻了传统滑模控制器的抖振效应。 展开更多

关键词 直线感应电机 边缘效应 非匹配扰动 扩展扰动观测器 滑模控制

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基于ESMDO的级联双模型永磁同步电机鲁棒控制 被引量：1

17

作者 侯利民 李坤 +2 位作者 王巍 尹玉萍 王禹 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第7期1324-1334,共11页

考虑永磁同步电机调速控制系统中传统电流环数学模型的耦合非线性,结合无模型控制的优势,提出了一种基于扩展滑模观测器(extended sliding mode disturbance observer,ESMDO)的级联双模型永磁同步电机鲁棒控制方法,有效解决了传统PI控... 考虑永磁同步电机调速控制系统中传统电流环数学模型的耦合非线性,结合无模型控制的优势,提出了一种基于扩展滑模观测器(extended sliding mode disturbance observer,ESMDO)的级联双模型永磁同步电机鲁棒控制方法,有效解决了传统PI控制器的鲁棒性差、动态响应慢的问题。首先,在转速环利用传统永磁同步电机数学模型设计了引入自校正开关增益的离散滑模转速控制器,通过离散的ESMDO观测综合扰动项并进行补偿。然后,在考虑电机参数的不确定性和外部扰动的情况下,建立了电流环超局部模型,设计了基于离散的ESMDO的无模型无差拍电流预测控制器。最后,以PI控制为对比方法进行仿真分析,仿真结果表明了所提方法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 离散滑模控制 无模型控制 扩展滑模扰动观测器

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矿用压风机组优化控制方法研究 被引量：1

18

作者 王磊 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第S01期169-173,193,共6页

针对矿用压风机组存在能耗巨大、风量控制不准确、转速控制不稳定等问题,提出一种基于扩展积分快速终端滑模扰动观测器(EIFTSMDO)和新型无模型积分分段双幂次滑模控制(IMFNSMC)的压风机组电动机转速控制方法。该方法基于表贴式永磁同步... 针对矿用压风机组存在能耗巨大、风量控制不准确、转速控制不稳定等问题,提出一种基于扩展积分快速终端滑模扰动观测器(EIFTSMDO)和新型无模型积分分段双幂次滑模控制(IMFNSMC)的压风机组电动机转速控制方法。该方法基于表贴式永磁同步电机(SPMSM)转速环的新型超局部模型,结合无模型控制和新型滑模控制的优点,设计了改进的无模型新型趋近率滑模控制器;同时结合积分滑模滑模和快速终端滑模的优点,设计了积分项快速终端滑模扰动观测器,实时精准估计新型超局部模型的未知部分;通过对控制器进行前馈补偿,提高了电动机控制系统的鲁棒性和抗干扰能。仿真和半实物实验结果表明,与滑模控制和新型滑模控制方法相比,基于IMFNSMC+EIFTSMDO的控制方法的超调减少了15%,响应速度加快了0.1 s,抗干扰能力加强了10%,验证了该方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 压风机 永磁同步电动机 节能控制 电动机调速系统 无模型积分分段双幂次滑模控制 扩展积分快速终端滑模扰动观测器

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多轮电驱动装甲车辆车轮防滑控制 被引量：5

19

作者 苏建强 马晓军 +1 位作者 许世蒙 魏曙光 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期592-596,共5页

为防止多轮毂电机驱动装甲车辆在低附着路面加速时出现车轮滑转,设计了基于扩展状态观测器(ESO)的车轮防滑串联滑模控制器。首先利用实时测得的轮毂电机转速和转矩,通过ESO估计出车轮行驶中的总扰动;然后将系统分为两个子系统,采用反演... 为防止多轮毂电机驱动装甲车辆在低附着路面加速时出现车轮滑转,设计了基于扩展状态观测器(ESO)的车轮防滑串联滑模控制器。首先利用实时测得的轮毂电机转速和转矩,通过ESO估计出车轮行驶中的总扰动;然后将系统分为两个子系统,采用反演逐步递推算法,分别设计1阶滑模控制器。仿真结果表明:所设计的ESO能很好地观测到车轮行驶中的扰动,并使车轮的实际滑移率快速跟踪目标滑移率且无超调,而滑模控制器具有较强的鲁棒性,其"抖振"得到很好的抑制。 展开更多

关键词 装甲车辆 防滑控制 扩展状态观测器 滑模控制 扰动

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