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基于非线性干扰观测器和类故障模型的车辆队列预设时间容错滑模控制
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作者 李擎 孙鹏 郭祥贵 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第8期1659-1668,共10页
针对车辆队列控制中存在的执行器死区、信号量化、非线性模型不确定性、未知外部干扰和执行器故障方向时变未知等问题,本文提出了一种基于类故障模型和非线性干扰观测器(NDO)的预设时间容错滑模控制(SMC)策略.将量化和死区模型转化为类... 针对车辆队列控制中存在的执行器死区、信号量化、非线性模型不确定性、未知外部干扰和执行器故障方向时变未知等问题,本文提出了一种基于类故障模型和非线性干扰观测器(NDO)的预设时间容错滑模控制(SMC)策略.将量化和死区模型转化为类故障模型,简化了控制器的设计.采用Nussbaum型函数解决了执行器故障方向未知问题.通过引入非线性干扰观测器准确地估计包括非线性不确定性和外部扰动等构成的集总干扰.此外,结合滑模控制和预设时间函数方法,实现了在预设时间内将队列跟踪误差限制在预定区域,同时避免碰撞并保持通信.最后,通过数值仿真,验证了所提控制方案的有效性和优越性. 展开更多
关键词 类故障模型 非线性干扰观测器 预设时间控制 滑模控制 未知故障方向 车辆队列
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基于非线性干扰观测器的液压机械臂反演鲁棒控制 被引量:1
2
作者 张勇 赵二辉 汪成文 《机床与液压》 北大核心 2024年第21期125-131,共7页
针对液压机械臂中存在的高度非线性、未建模摩擦力、外部随机干扰等问题,建立液压机械臂动力学模型,提出一种基于非线性干扰观测器的反演鲁棒控制方法。非线性干扰观测器可以对系统中存在的干扰进行观测与补偿,从而提高反演鲁棒控制器... 针对液压机械臂中存在的高度非线性、未建模摩擦力、外部随机干扰等问题,建立液压机械臂动力学模型,提出一种基于非线性干扰观测器的反演鲁棒控制方法。非线性干扰观测器可以对系统中存在的干扰进行观测与补偿,从而提高反演鲁棒控制器的控制性能。对所提控制方法的稳定性进行理论推导与分析,并通过AMESim、MATLAB/Simulink联合仿真验证其有效性。仿真研究表明:该控制方法能够准确观测与补偿未知干扰,控制效果明显优于PID以及反演鲁棒控制。 展开更多
关键词 液压机械臂 非线性干扰观测器 反演鲁棒控制
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基于非线性干扰观测器的直流微电网母线电压控制 被引量:42
3
作者 李霞林 郭力 +2 位作者 冯一彬 王成山 刘梦璇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期350-359,共10页
针对直流微电网母线电压控制问题,设计一种应用于DC-DC双向变流器直流母线电压控制系统的非线性干扰观测器,在不需要增加额外电压/电流传感器的情况下即可实现对系统内扰动的快速跟踪,有利于直流微电网内分布式电源和负荷的扩展和即插即... 针对直流微电网母线电压控制问题,设计一种应用于DC-DC双向变流器直流母线电压控制系统的非线性干扰观测器,在不需要增加额外电压/电流传感器的情况下即可实现对系统内扰动的快速跟踪,有利于直流微电网内分布式电源和负荷的扩展和即插即用;进一步提出基于该非线性干扰观测器输出结果的前馈控制方法,以有效抑制暂态直流母线电压波动和冲击。若直流微电网中存在三相不平衡交流负荷或通过单相DC-AC变流器并入交流系统等,将导致直流母线电压中存在二倍频脉动分量,进而使控制直流母线电压的DC-DC变流器电感电流中含有该低频纹波分量,影响系统稳定性。为此提出在上述直流母线电压控制方法基础上引入基于二阶通用积分环节的带通滤波器,以有效抑制DC-DC电感电流中的低频脉动分量。最终在包含直流模拟电源、直流负荷、由DC-AC接入的三相不平衡负荷及双向DC-AC变流器构成的直流微电网实验平台中验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 直流微电网 直流母线电压控制 非线性干扰观测器 DC-DC双向变流器 二阶通用积分器
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非线性干扰观测器的高超声速飞行器自适应反演控制 被引量:16
4
作者 卜祥伟 吴晓燕 +1 位作者 陈永兴 张蕊 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期44-49,共6页
针对高超声速飞行器参数不确定弹性体模型,提出了一种基于非线性干扰观测器的自适应反演控制器设计方法。将曲线拟合模型表示为严格反馈形式,采用反演方法设计控制器。采用动态面方法获取虚拟控制量的导数,避免了传统反演控制"微... 针对高超声速飞行器参数不确定弹性体模型,提出了一种基于非线性干扰观测器的自适应反演控制器设计方法。将曲线拟合模型表示为严格反馈形式,采用反演方法设计控制器。采用动态面方法获取虚拟控制量的导数,避免了传统反演控制"微分项膨胀"问题。为了增强控制器的鲁棒性,基于二阶跟踪-微分器设计了一种新型非线性干扰观测器,以此对模型不确定项进行自适应估计和补偿。仿真结果表明,控制器对模型不确定性和气动弹性影响具有强鲁棒性,且能实现对速度和高度参考指令的稳定跟踪。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 自适应反演控制 动态面 二阶跟踪-微分器 非线性干扰观测器
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基于非线性干扰观测器的高超声速飞行器滑模反演控制 被引量:35
5
作者 卜祥伟 吴晓燕 +1 位作者 陈永兴 白瑞阳 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1473-1479,共7页
针对高超声速飞行器非线性、强耦合和参数不确定弹性体模型,提出了一种基于非线性干扰观测器的滑模反演控制方法.将飞行器曲线拟合模型分解为速度子系统和高度相关子系统并表示为严格反馈形式,分别采用滑模和反演方法设计实际控制量与... 针对高超声速飞行器非线性、强耦合和参数不确定弹性体模型,提出了一种基于非线性干扰观测器的滑模反演控制方法.将飞行器曲线拟合模型分解为速度子系统和高度相关子系统并表示为严格反馈形式,分别采用滑模和反演方法设计实际控制量与虚拟控制量.采用1阶低通滤波器获取虚拟控制量的导数,解决了传统反演控制方法"微分项膨胀"问题.基于改进滑模微分器设计了一种新型非线性干扰观测器,以此对模型不确定项进行估计和补偿.仿真结果表明,该控制器对模型不确定性和气动弹性影响具有鲁棒性,且实现了对速度和高度参考输入的稳定跟踪. 展开更多
关键词 高超声速飞行器 滑模反演控制 1阶低通滤波器 改进滑模微分器 非线性干扰观测器
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基于非线性干扰观测器的直升机滑模反演控制 被引量:13
6
作者 乔继红 戴亚平 刘金琨 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期224-228,共5页
针对3自由度直升机俯仰控制系统,提出一种基于非线性干扰观测器的滑模反演控制方法.用一种非线性干扰观测器观测系统的不确定性和外界干扰,通过选择设计参数,可以使观测误差指数收敛.对引入非线性干扰观测器后的系统采用滑模反演法设计... 针对3自由度直升机俯仰控制系统,提出一种基于非线性干扰观测器的滑模反演控制方法.用一种非线性干扰观测器观测系统的不确定性和外界干扰,通过选择设计参数,可以使观测误差指数收敛.对引入非线性干扰观测器后的系统采用滑模反演法设计控制器,控制律的设计保证了闭环系统的稳定性,从而达到对直升机俯仰系统跟踪控制的目的.仿真结果表明,该方法能够较理想地观测干扰,减小控制器的输出,改善系统的控制性能. 展开更多
关键词 非线性干扰观测器 直升机 滑模控制 反演控制
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基于非线性干扰观测器的二阶动态Terminal滑模在近空间飞行器控制中的应用 被引量:6
7
作者 蒲明 吴庆宪 +1 位作者 姜长生 程路 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期68-75,共8页
针对近空间飞行器飞行包络大、飞行速度快、气动参数变化剧烈、系统建模存在不确定性、受外界扰动大和控制精度要求高等特点,首先设计了基于二阶动态Terminal滑模的控制方案.Terminal滑模能在有限时间收敛的特性加快了系统跟踪速度;二... 针对近空间飞行器飞行包络大、飞行速度快、气动参数变化剧烈、系统建模存在不确定性、受外界扰动大和控制精度要求高等特点,首先设计了基于二阶动态Terminal滑模的控制方案.Terminal滑模能在有限时间收敛的特性加快了系统跟踪速度;二阶动态滑模的引入,使得滑模面及其部分阶导数为零,并且得到在时间本质上连续的控制器,有效克服了传统滑模的抖振问题.然后采用非线性干扰观测器逼近复合干扰.根据复合干扰逼近值设计控制器补偿项,进一步提高控制精度和削弱抖振.基于李雅普诺夫理论,严格证明了系统稳定性.最后将所设计控制方案用于近空间飞行器姿态角跟踪仿真实验,仿真结果表明了该控制方案跟踪精度高、速度快、鲁棒性强,且有效去除了滑模的抖振. 展开更多
关键词 近空间飞行器 二阶动态Terminal滑模控制 有限时间收敛 克服抖振 非线性干扰观测器
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应用非线性干扰观测器的反推终端滑模飞行控制 被引量:6
8
作者 王坚浩 胡剑波 张博锋 《应用科学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期408-414,共7页
针对飞机机动飞行时模型非线性、气动参数和力矩干扰不确定性的特点,提出一种基于非线性干扰观测器的反推终端滑模控制方案.该方案利用非线性干扰观测器逼近系统不确定性,取消了不确定性上界已知条件.反推设计过程中结合动态面控制设计... 针对飞机机动飞行时模型非线性、气动参数和力矩干扰不确定性的特点,提出一种基于非线性干扰观测器的反推终端滑模控制方案.该方案利用非线性干扰观测器逼近系统不确定性,取消了不确定性上界已知条件.反推设计过程中结合动态面控制设计虚拟控制律,能避免计算复杂性问题,通过引入快速终端滑模控制策略,提高了系统收敛速度和稳态跟踪精度.采用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统所有信号一致终结有界.对某战斗机进行6自由度机动飞行仿真,验证了该控制方案的有效性. 展开更多
关键词 非线性干扰观测器 反推 动态面控制 快速终端滑模控制 机动飞行
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基于非线性干扰观测器的空天飞行器轨迹线性化控制 被引量:10
9
作者 朱亮 姜长生 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期491-495,共5页
研究一种新的空天飞行器基于非线性干扰观测器的轨迹线性化飞行控制方案。轨迹线性化控制是一种新颖有效的非线性跟踪和解耦控制方法,但空天飞行器飞行过程中存在的建模误差和外界干扰等不确定因素将导致其性能下降甚至失效。为了满足... 研究一种新的空天飞行器基于非线性干扰观测器的轨迹线性化飞行控制方案。轨迹线性化控制是一种新颖有效的非线性跟踪和解耦控制方法,但空天飞行器飞行过程中存在的建模误差和外界干扰等不确定因素将导致其性能下降甚至失效。为了满足空天飞行器高精度高稳定控制的要求,本文利用非线性干扰观测器对系统中存在的不确定进行估计,其输出用以设计新的补偿控制律,从而使当前轨迹线性化方法的控制性能得到改善。最后利用该方案设计出空天飞行器飞行控制系统,通过高超声速飞行条件下的仿真,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 飞行控制 轨迹线性化控制 非线性干扰观测器 空天飞行器
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基于非线性干扰观测器的L_2滤波反步控制 被引量:7
10
作者 贾鹤鸣 宋文龙 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2640-2647,共8页
针对一类多输入多输出高阶不确定非线性系统,提出一种基于非线性干扰观测器的L2滤波反步控制方法。利用非线性干扰观测器对系统的未知复合干扰进行在线估计,基于李雅普诺夫稳定性理论设计指令滤波反步控制器,避免常规反步法由于对虚拟... 针对一类多输入多输出高阶不确定非线性系统,提出一种基于非线性干扰观测器的L2滤波反步控制方法。利用非线性干扰观测器对系统的未知复合干扰进行在线估计,基于李雅普诺夫稳定性理论设计指令滤波反步控制器,避免常规反步法由于对虚拟控制迭代求导造成控制器复杂的问题,设计L2干扰抑制鲁棒控制器减弱了观测器误差对控制精度带来的影响。针对某三阶不确定非线性系统进行仿真验证。研究结果表明:非线性干扰观测器能够有效估计系统的复合扰动,且L2干扰抑制方法能够在观测器存在误差时提高控制精度。 展开更多
关键词 不确定非线性系统 滤波反步法 非线性干扰观测器 L2干扰抑制
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基于非线性干扰观测器的转台反演鲁棒控制研究(英文) 被引量:5
11
作者 刘正华 王静静 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第19期5354-5357,共4页
针对转台系统三框耦合干扰和不平衡负载干扰等非线性因素的影响,提出了基于非线性干扰观测器的转台鲁棒Backstepping控制器。首先,阐述了鲁棒反演控制器的设计及稳定性证明;其次,通过设计并选择合适参数的NDO控制器,并进一步保证NDO控... 针对转台系统三框耦合干扰和不平衡负载干扰等非线性因素的影响,提出了基于非线性干扰观测器的转台鲁棒Backstepping控制器。首先,阐述了鲁棒反演控制器的设计及稳定性证明;其次,通过设计并选择合适参数的NDO控制器,并进一步保证NDO控制器的全局指数稳定性及其有效性。实验仿真表明,这种新型鲁棒控制器能够很好地克服了转台现存的非线性因素影响,非常适合高精度飞行仿真转台系统的鲁棒控制。 展开更多
关键词 飞行仿真转台 非线性干扰观测器 反演 鲁棒控制
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非线性干扰观测器方法实现受扰混沌系统同步 被引量:5
12
作者 方洁 陆程 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2012年第6期35-39,6,共5页
研究了一类具有参数摄动和外界干扰的混沌系统的同步控制问题。将系统的内部参数变化和外部干扰总称为复合干扰,用一种非线性干扰观测器对复合干扰进行在线观测估计,并将干扰观测器的输出用于设计动态补偿控制器以抵消不确定性对系统性... 研究了一类具有参数摄动和外界干扰的混沌系统的同步控制问题。将系统的内部参数变化和外部干扰总称为复合干扰,用一种非线性干扰观测器对复合干扰进行在线观测估计,并将干扰观测器的输出用于设计动态补偿控制器以抵消不确定性对系统性能的影响。仿真结果表明:本文设计的非线性干扰观测器能很好的逼近复合干扰,减小控制器的输出,改善系统的控制性能。 展开更多
关键词 混沌系统 外界干扰 同步 非线性干扰观测器
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基于非线性干扰观测器的高超声速飞行器离线预测控制方法 被引量:2
13
作者 马宇 蔡远利 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期825-832,共8页
针对高超声速飞行器存在参数不确定和外界强干扰的纵向非线性模型,结合非线性干扰观测器的干扰辨识能力和离线预测控制显式处理系统约束的优点,提出一种基于非线性干扰观测器的离线预测控制方法。首先针对标称情况下的纵向模型,引用多... 针对高超声速飞行器存在参数不确定和外界强干扰的纵向非线性模型,结合非线性干扰观测器的干扰辨识能力和离线预测控制显式处理系统约束的优点,提出一种基于非线性干扰观测器的离线预测控制方法。首先针对标称情况下的纵向模型,引用多面体不变集理论,设计离线预测控制器;然后在存在干扰的情况下,采用非线性干扰观测器估计未知干扰,并设计合适的补偿增益,对离线预测控制器进行补偿,提高其鲁棒性。仿真结果表明,该控制器不仅能够有效抑制干扰,而且保证系统状态和控制输入在给定的约束范围内,实现速度和高度指令的精确跟踪。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 离线预测控制 多面体不变集 非线性干扰观测器
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基于改进滑模趋近律和非线性干扰观测器的PMSM位置跟踪 被引量:15
14
作者 闫宏亮 张嘉楠 龙虎林 《电子测量技术》 北大核心 2022年第13期104-108,共5页
针对永磁同步电机(PMSM)在实际运行过程中会受到参数摄动和外界不确定干扰等非线性因素影响,导致电机控制性能下降,位置跟踪精度降低。提出将滑模控制(SMC)与反演控制(backsteeping control)结合设计非线性控制器,对反演滑模控制中的趋... 针对永磁同步电机(PMSM)在实际运行过程中会受到参数摄动和外界不确定干扰等非线性因素影响,导致电机控制性能下降,位置跟踪精度降低。提出将滑模控制(SMC)与反演控制(backsteeping control)结合设计非线性控制器,对反演滑模控制中的趋近律做出改进,提出一种基于指数趋近律的双幂次趋近律,并利用非线性干扰观测器(NDOB)观测和估计干扰,对其进行补偿。最后利用MATLAB/Simulink进行仿真,结果显示,该方法在一定程度上提高了电机位置控制精度,减小了位置跟踪误差,同时增强了系统抗干扰能力。 展开更多
关键词 位置跟踪 反演滑模控制 趋近律 非线性干扰观测器
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基于非线性干扰观测器的VTOL飞行器跟踪控制 被引量:1
15
作者 邹立颖 李惠光 李国友 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期935-940,共6页
研究了输入存在不确定干扰的垂直起降(VTOL)飞行器的跟踪控制问题,提出了一种基于非线性干扰观测器对干扰进行实时估计的控制方案。为便于控制器设计,采用坐标变换和输入变换将原系统解耦成一个最小相位误差子系统和一个非最小相位误差... 研究了输入存在不确定干扰的垂直起降(VTOL)飞行器的跟踪控制问题,提出了一种基于非线性干扰观测器对干扰进行实时估计的控制方案。为便于控制器设计,采用坐标变换和输入变换将原系统解耦成一个最小相位误差子系统和一个非最小相位误差子系统,将原系统的输出跟踪问题转换为两个子系统的镇定问题。为使所设计的控制器能够保证两个闭环子系统指数稳定,基于非线性干扰观测器,采用滑模变结构控制和最优控制,对两个子系统分别设计了控制器。仿真结果表明,所设计的控制器在输入干扰作用下能保证跟踪控制的稳定性,对干扰具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 垂直起降(VTOL)飞行器 输出跟踪 非线性干扰观测器 干扰抑制
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基于非线性干扰观测器的风电机组自适应反演滑模控制 被引量:5
16
作者 茅靖峰 李孔伟 +1 位作者 吴博文 赵飞 《可再生能源》 CAS 北大核心 2018年第10期1547-1553,共7页
为了提高风力发电系统最大功率跟踪控制的工作性能,根据大范围风速波动运行条件的特性,设计了一种基于非线性干扰观测器的自适应反演滑模控制器。针对风力机单质量动态模型中气动转矩不容易获取的特点,利用非线性干扰观测器进行气动转... 为了提高风力发电系统最大功率跟踪控制的工作性能,根据大范围风速波动运行条件的特性,设计了一种基于非线性干扰观测器的自适应反演滑模控制器。针对风力机单质量动态模型中气动转矩不容易获取的特点,利用非线性干扰观测器进行气动转矩的实时估计。基于最佳转速法,设计了一阶滑模控制器和反演滑模控制器。结合不确定项的自适应控制,进一步抑制滑模控制器的输出抖振、平滑转矩输出。通过与传统PI控制和一阶滑模控制的仿真比较,验证了该文所述控制器的正确有效性。 展开更多
关键词 风力发电 非线性干扰观测器 自适应控制 反演滑模控制
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基于非线性干扰观测器的无人平台有限时间镇定控制
17
作者 华玉龙 任华林 +2 位作者 孙伟 郭晓林 迟宝山 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期824-829,共6页
研究了存在模型不确定性和外界干扰工况下的非完全对称无人平台有限时间镇定控制问题.考虑模型参数矩阵的非对角线元素存在非零项,仅通过一次微分同胚变换即将原模型化为级联系统形式,简化了计算步骤;基于此级联系统借助终端滑模和反步... 研究了存在模型不确定性和外界干扰工况下的非完全对称无人平台有限时间镇定控制问题.考虑模型参数矩阵的非对角线元素存在非零项,仅通过一次微分同胚变换即将原模型化为级联系统形式,简化了计算步骤;基于此级联系统借助终端滑模和反步控制方法设计了有限时间收敛控制器,解决了传统反步滑模控制器收敛速度缓慢的问题;通过引入1阶低通滤波器,对镇定控制器结构进行了优化,避免了执行器陷入"饱和";基于非线性干扰观测器对外界干扰及系统不确定性进行平滑估计和补偿,无需明确知道估计误差的上界即有效提高了控制器的鲁棒性.最后基于Lyapunov理论证明了闭环系统具有均方意义稳定性并进行了数值仿真,仿真结果验证了控制器的有效性和鲁棒性. 展开更多
关键词 非完全对称无人平台 有限时间镇定控制 全局微分同胚变换 终端滑模控制 非线性干扰观测器
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基于非线性干扰观测器的二阶欠驱动系统轨迹跟踪控制
18
作者 徐增勇 程赟 韦延方 《计算机应用与软件》 北大核心 2022年第8期88-92,共5页
针对二阶欠驱动系统的跟踪控制问题,提出一种基于非线性干扰观测器的分层滑模控制策略。由于受到系统的未建模误差、参数扰动和外部扰动,欠驱动系统跟踪问题可以看成强非线性系统的鲁棒性问题。引入一种基于跟踪微分器的新型的非线性干... 针对二阶欠驱动系统的跟踪控制问题,提出一种基于非线性干扰观测器的分层滑模控制策略。由于受到系统的未建模误差、参数扰动和外部扰动,欠驱动系统跟踪问题可以看成强非线性系统的鲁棒性问题。引入一种基于跟踪微分器的新型的非线性干扰观测器来估计系统的不确定扰动和外部扰动。将这个非线性干扰观测器与分层滑模控制器结合,使设计的控制系统能快速收敛并且具有很好的鲁棒性。利用Lyapunov方法进行严格的稳定性分析,使该控制策略具有很好的适应性。对比仿真的结果证明了该控制器的有效性和优越性。 展开更多
关键词 二阶欠驱动系统 滑模控制 非线性干扰观测器
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基于非线性干扰观测器的飞机全电刹车系统滑模控制设计 被引量:22
19
作者 李繁飙 黄培铭 +2 位作者 阳春华 廖力清 桂卫华 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2557-2569,共13页
飞机防滑刹车具有典型的强非线性、强耦合和参数时变等特点,并且跑道环境的干扰容易对飞机的地面滑跑性能造成不利影响.本文提出了一种基于非线性干扰观测器的飞机全电防滑刹车系统滑模控制设计方法.首先,考虑了实际刹车不确定性干扰条... 飞机防滑刹车具有典型的强非线性、强耦合和参数时变等特点,并且跑道环境的干扰容易对飞机的地面滑跑性能造成不利影响.本文提出了一种基于非线性干扰观测器的飞机全电防滑刹车系统滑模控制设计方法.首先,考虑了实际刹车不确定性干扰条件下的防滑刹车动力学建模问题,通过对高阶非线性刹车系统进行反馈线性化处理,简化了基于严格反馈的模型.其次,基于对主轮打滑原因的深入分析,设计了非线性干扰观测器对干扰进行在线估计,并在控制律设计中引入补偿部分.通过构造递归结构的快速终端滑模控制器来跟踪实时变化的最佳滑移率并建立稳定性条件,实现了飞机全电防滑刹车系统的有限时间快速稳定并有效抑制了主轮锁定打滑.通过在不同跑道状态下进行模拟仿真,验证了本文提出的飞机防滑刹车控制策略可以有效地提高刹车效率. 展开更多
关键词 飞机防滑刹车系统 终端滑模控制 非线性干扰观测器 反馈线性
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基于非线性干扰观测器的无人船与自主水下航行器协同运动控制策略 被引量:6
20
作者 于特 刘佳鹏 +3 位作者 吴超 周畅 周胜增 王磊 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期114-123,共10页
面向水域探测场景的立体化、多样化、复杂化,基于领航-跟随编队控制的思想,提出了水面无人船(Unmanned Surface Vehicle,USV)和自主水下无人航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)跨介质异构体协同运动控制策略.首先,该控制策略考... 面向水域探测场景的立体化、多样化、复杂化,基于领航-跟随编队控制的思想,提出了水面无人船(Unmanned Surface Vehicle,USV)和自主水下无人航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)跨介质异构体协同运动控制策略.首先,该控制策略考虑了未知环境干扰等因素带来的动力学建模误差,设计了非线性干扰观测器用以估计误差影响;其次,利用动态自适应前视距离改进视线法(LOS),在制导层面解决AUV欠驱动控制问题,结合级联系统分析USV-AUV编队控制问题,通过反馈线性化设计AUV跟随控制器;最后,采用李雅普诺夫理论证明了基于改进制导律的USV-AUV编队控制系统的一致全局渐进稳定.湖试结果表明,所提出的USV-AUV编队控制策略是有效的. 展开更多
关键词 水面无人船 自主水下航行器 协同控制 非线性干扰观测器
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