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基于Fuzzy-Smith补偿控制的煤泥水自动加药系统仿真研究 被引量:6
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作者 王光辉 匡亚莉 +1 位作者 王传真 申迎松 《工矿自动化》 北大核心 2012年第9期39-42,共4页
分析了煤泥水系统的絮凝沉降过程,推导出絮凝剂、凝聚剂加药量与溢流浓度之间的传递函数,计算得两个传递函数的惯性滞后时间与纯滞后时间比值均远大于0.3,说明煤泥水处理过程是一个大时滞性系统;介绍了Fuzzy-Smith补偿控制基本原理,构... 分析了煤泥水系统的絮凝沉降过程,推导出絮凝剂、凝聚剂加药量与溢流浓度之间的传递函数,计算得两个传递函数的惯性滞后时间与纯滞后时间比值均远大于0.3,说明煤泥水处理过程是一个大时滞性系统;介绍了Fuzzy-Smith补偿控制基本原理,构建了基于Fuzzy-Smith补偿控制的煤泥水自动加药系统的仿真结构。仿真结果表明,Fuzzy-Smith补偿控制策略较传统PID控制策略具有更快的系统响应速度,较好地解决了煤泥水处理过程的大时滞性问题。 展开更多
关键词 煤泥水 自动加药 絮凝沉降 絮凝剂 凝聚剂 大时滞性 fuzzy-smith补偿控制
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起重机温度自补偿恒速落幅控制研究 被引量:1
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作者 刘增光 冯珂 +3 位作者 岳大灵 魏列江 苏利强 高宏飞 《液压与气动》 北大核心 2025年第2期108-117,共10页
针对起重机落幅负载压力变化和油温干扰因素引起的落幅速度不均衡与操控困难问题,提出一种具有温度自补偿机制的恒速落幅控制方案,实现宽温域工况下的恒速落幅控制。通过分析起重机恒速落幅原理及变幅平衡阀流量特性,确定了变幅平衡阀... 针对起重机落幅负载压力变化和油温干扰因素引起的落幅速度不均衡与操控困难问题,提出一种具有温度自补偿机制的恒速落幅控制方案,实现宽温域工况下的恒速落幅控制。通过分析起重机恒速落幅原理及变幅平衡阀流量特性,确定了变幅平衡阀流量与落幅角度相匹配的控制方法;利用AMESim软件获取的变幅平衡阀先导-流量-压差特性数据,构建了落幅控制器模型;在此基础上进行25、45、65℃三种油温的恒速落幅系统仿真,并结合实验进行验证。结果表明,该方案在宽温域工况下的恒速落幅角速度与设定信号的平均误差小于5%,可有效克服油温干扰,实现起重机的自动恒速落幅控制,为起重机控制系统优化提供一定参考。 展开更多
关键词 起重机 恒速落幅 温度补偿 变幅平衡阀 流量匹配控制
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考虑参数不确定性的主动悬架预瞄自抗扰前馈补偿控制
3
作者 黄俊明 李栋 +1 位作者 杨蓉 黄伟 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第7期9-18,共10页
考虑到汽车主动悬架系统预瞄控制效果容易受车速、悬架参数不确定性及路面信息感知精度等因素影响,提出一种基于改进型自抗扰控制算法的主动悬架预瞄控制方法。综合考虑悬架系统中簧载质量、刚度和阻尼的不确定性,搭建含有不确定性的车... 考虑到汽车主动悬架系统预瞄控制效果容易受车速、悬架参数不确定性及路面信息感知精度等因素影响,提出一种基于改进型自抗扰控制算法的主动悬架预瞄控制方法。综合考虑悬架系统中簧载质量、刚度和阻尼的不确定性,搭建含有不确定性的车辆悬架模型,对自抗扰控制算法中的增益函数进行改进,设计了带前馈补偿的主动悬架预瞄控制系统,分别在随机路面和脉冲路面激励下从测量噪声和信号处理干扰等外部干扰层面对所提方法的控制效果进行仿真分析。搭建硬件在环试验系统对控制系统接近实际部署时的性能进行研究。仿真和试验结果表明:针对系统状态变化和干扰不确定性,所提方法能在较宽泛的车速范围内有效改善车身振动,具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 前馈补偿 主动悬架 预瞄控制 自抗扰控制 路面信息精度
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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
4
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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基于区间预测的高速列车无线网络控制时延补偿方法
5
作者 刘洋 李帅 李常贤 《铁道学报》 北大核心 2025年第5期77-88,共12页
为了降低高速列车无线网络控制数据传输时延对列车运行控制稳定性的影响,以搭建的列车无线网络控制实验台采集的时延数据作为试验数据,采用自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和小波包分解(WPD)对其进行预处理,以降低时延序列的... 为了降低高速列车无线网络控制数据传输时延对列车运行控制稳定性的影响,以搭建的列车无线网络控制实验台采集的时延数据作为试验数据,采用自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和小波包分解(WPD)对其进行预处理,以降低时延序列的复杂度;利用天鹰算法优化的长短期记忆神经网络(AO-LSTM)对处理后的时延数据进行点预测,并在此基础上,采用非参数核密度估计对时延进行区间预测;通过引入观测器,设计一种改进的自适应滑模控制算法对列车运行进行控制,同时对时延进行补偿。采用Matlab软件对列车运行控制进行仿真,仿真结果表明:在90%和95%置信度下,相较反向传播(BP)和Elman神经网络方法,提出的时延补偿方法的区间平均覆盖率更高;在短时延和长时延干扰下,相比模糊PID控制和反步法控制,对速度跟踪的误差更小。仿真对比分析结果显示,设计的自适应滑模控制器能对数据传输时延进行补偿,并能够对列车运行实现精准控制。 展开更多
关键词 高速列车 无线网络控制 自适应滑模控制 区间预测 时延补偿
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采用摩擦补偿的串联弹性驱动器模糊转矩控制研究
6
作者 孙艳芬 田松亚 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第1期66-71,共6页
串联弹性驱动器可以用于驱动机器人的腿部关节运动,但实际关节的运动轨迹输出误差较大。为了改善串联弹性驱动器的控制效果,提出了带摩擦补偿的模糊转矩控制器,并对串联弹性驱动器的运动位移和输出转矩进行仿真。搭建串联弹性驱动器简... 串联弹性驱动器可以用于驱动机器人的腿部关节运动,但实际关节的运动轨迹输出误差较大。为了改善串联弹性驱动器的控制效果,提出了带摩擦补偿的模糊转矩控制器,并对串联弹性驱动器的运动位移和输出转矩进行仿真。搭建串联弹性驱动器简图模型,建立非线性摩擦的数学方程式。分析了模糊逻辑控制器结构,根据模糊规则设计了摩擦补偿的模糊扭矩控制器,用于控制串联弹性器运动位移和输出转矩。利用李雅普诺夫函数推导和证明带摩擦补偿的模糊扭矩控制器的稳定性。在不同环境中,采用Matlab软件对串联弹性驱动器运动位移和输出转矩跟踪误差进行仿真,比较传统PID控制器和带摩擦补偿的模糊转矩控制器输出精度。与传统PID控制器的对比结果表明,带摩擦补偿的模糊转矩控制器可以更快地收敛到期望值,能够抑制外界波形对控制系统的干扰,在串联弹性驱动器运动位移和输出转矩跟踪任务中表现出较好控制性能。 展开更多
关键词 摩擦补偿 串联弹性驱动器 模糊转矩控制
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基于前馈补偿的轮腿式平台多任务复合运动解耦控制
7
作者 刘辉 马嘉勇 +1 位作者 杨海洋 郝伟赫 《北京理工大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期26-33,共8页
轮腿式平台在执行复杂作战环境载运任务时,由于其动态协调腿部与车轮运动是复杂耦合的,其行驶速度的稳定性、位姿控制的精确性都十分困难.文中基于轮腿式平台通过有限高度场景的动态协调任务,提出了一种基于前馈补偿的多任务优先级复合... 轮腿式平台在执行复杂作战环境载运任务时,由于其动态协调腿部与车轮运动是复杂耦合的,其行驶速度的稳定性、位姿控制的精确性都十分困难.文中基于轮腿式平台通过有限高度场景的动态协调任务,提出了一种基于前馈补偿的多任务优先级复合运动解耦控制框架.首先,分别建立了关节和车轮动力学模型,降低模型复杂度;然后,搭建了基于任务优先级的前馈关节力矩解算,叠加轮端前馈交互力和反馈控制力矩降低实时位姿调整对质心速度的影响;最后,采用转速闭环PI控制器,并引入车轮滚动阻力实现车轮速度到质心速度的有效传递.仿真结果表明,所提出控制方法在受限场景运动过程中平台质心速度最大跟踪误差小于3%,为轮腿式平台复杂环境下执行任务提供了可行控制框架. 展开更多
关键词 轮腿式平台 前馈补偿 任务优先级 解耦控制
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基于模糊推理和Jordan神经网络的磁悬浮球位置补偿控制研究
8
作者 李孝茹 陈士松 黄之文 《上海理工大学学报》 北大核心 2025年第3期299-308,共10页
针对欠训练Jordan神经网络(Jordan neural network,JNN)输出不确定性导致的控制系统动态性能不佳的问题,提出了一种基于模糊推理(fuzzy inference,FI)和JNN的磁悬浮球位置补偿控制新方法,构建了包含基础控制、JNN控制和FI的三模块控制... 针对欠训练Jordan神经网络(Jordan neural network,JNN)输出不确定性导致的控制系统动态性能不佳的问题,提出了一种基于模糊推理(fuzzy inference,FI)和JNN的磁悬浮球位置补偿控制新方法,构建了包含基础控制、JNN控制和FI的三模块控制框架。基础控制模块采用适应性强的PID控制器;JNN控制模块实现磁悬浮球系统的在线辨识与补偿;FI模块动态调整神经网络控制器的输出,以抑制欠训练JNN带来的不确定性影响。实验结果表明,与传统神经网络补偿控制方法相比,在跟踪阶跃信号和方波信号时,超调量分别减小了39.79%和60.61%,调节时间分别减小了19.52%和48.47%。该方法在保证稳态精度的同时,显著提升了控制系统的动态性能。 展开更多
关键词 模糊推理 Jordan神经网络 位置补偿控制 磁悬浮球
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基于改进强化学习的复杂海况下船舶升沉补偿控制研究
9
作者 张琴 周静宜 +1 位作者 王星月 胡雄 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第4期123-137,共15页
受多变海况下风浪涌影响,剧烈的船舶随机运动威胁着海上风机吊载安装的安全性,并对海上作业和人员换乘等造成不好的影响。为提高海上作业的可靠性、安全性和稳定性,针对船舶升沉运动补偿中面临的环境多变和建模不准确的问题,提出基于改... 受多变海况下风浪涌影响,剧烈的船舶随机运动威胁着海上风机吊载安装的安全性,并对海上作业和人员换乘等造成不好的影响。为提高海上作业的可靠性、安全性和稳定性,针对船舶升沉运动补偿中面临的环境多变和建模不准确的问题,提出基于改进强化学习的复杂海况下船舶升沉补偿控制方法。首先,对由伺服驱动器、伺服电机及编码器和电动缸构成的补偿系统进行机理法建模,作为强化学习训练的环境。其次,通过马尔可夫决策过程描述智能体的策略和奖励,同时采用双延迟深度确定策略梯度算法(TD3)强化学习算法作为控制策略,将Actor网络中的输出层TanH层的幅值扩大两倍,使TD3算法能更好地应对复杂海况,并通过主网络和目标网络的Actor和Critic 6个网络的迭代更新,得到自学习的最优控制动作输出。最后,添加OU动作噪声到目标策略中,能够更好地探索状态空间,并通过组合奖励函数改善智能体的学习和决策能力,使智能体可以适应复杂海况下的强化学习任务,在不同海况等级下利用已知的信息找到最优解,从而避免陷入局部最优,以提高船舶升沉运动的补偿精度。仿真结果表明,在恶劣的复杂海况下改进TD3算法有较好的补偿控制效果;将训练好的模型用于3~6级以及历时更长的变海况环境下的船舶升沉运动补偿,其补偿效率最高可达到99.95%,优于PSO优化的反步法控制和传统TD3强化学习方法,体现了良好的泛化性。 展开更多
关键词 复杂海况环境 船舶升沉运动 补偿控制系统 TD3强化学习
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基于自抗扰控制的船载主动升沉补偿系统研究
10
作者 周卫鹏 李文龙 +2 位作者 丁仕风 刘鹏 周利 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第7期27-32,共6页
船载主动式升沉补偿系统存在时滞性、非线性、强干扰、不确定性等问题,极大程度影响了系统的稳定性能。将自抗扰控制技术(ADRC)运用于船载主动升沉补偿系统的控制算法设计中,对系统和自抗扰控制算法进行数学建模,并将自抗扰控制与经典PI... 船载主动式升沉补偿系统存在时滞性、非线性、强干扰、不确定性等问题,极大程度影响了系统的稳定性能。将自抗扰控制技术(ADRC)运用于船载主动升沉补偿系统的控制算法设计中,对系统和自抗扰控制算法进行数学建模,并将自抗扰控制与经典PID控制的效果进行对比,验证了自抗扰控制算法良好的动态响应性能与抗干扰能力。在6级海况风浪流全耦合环境载荷与多种海况环境载荷进行仿真分析,补偿精度高达98%,验证了基于自抗扰控制的船载主动升沉补偿系统的高适应性。开展基于自抗扰控制的升沉补偿系统模型试验,整体补偿效率达到84%以上,验证了系统具有较好的实际应用性能,在该领域工程的推广应用方面具有重要的参考价值和指导意义。 展开更多
关键词 自抗扰控制 主动式升沉补偿 时滞系统 抗干扰性能
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具有侧隙补偿的齿差减速器回差控制方法
11
作者 段瑞永 闫吉玲 +1 位作者 陈小兰 葛昕 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第9期249-254,共6页
在内部振动、外部冲击的双重影响下,齿差减速器传动系统输出轴在反向转动时滞后现象明显,加大了回差控制难度。为有效减少齿差减速器传动回差,保证机械设备稳定运行,提出一种具有侧隙补偿的齿差减速器回差控制方法。计算内、外齿轮圆周... 在内部振动、外部冲击的双重影响下,齿差减速器传动系统输出轴在反向转动时滞后现象明显,加大了回差控制难度。为有效减少齿差减速器传动回差,保证机械设备稳定运行,提出一种具有侧隙补偿的齿差减速器回差控制方法。计算内、外齿轮圆周侧隙,推算内齿轮副由圆周侧隙引起的齿轮空程角回差,利用分度圆直径参数计算当前齿差减速器的实际回差值;在弹性形变与扭转刚度的基础上,根据力矩均衡耦合关联计算弹变扭转角;基于静态回差计算结果和动态弹变扭转角计算结果,明确当前偏心轴的偏心距,提高控制灵敏性;基于偏心距补偿侧隙,并通过比例积分微分控制模块实现高精度齿差减速器回差控制。实验结果表明,所提方法可以准确获取回差结果和弹变扭转角,为回差控制奠定了良好基础;在多次测试中均展现出更低的回差值,且波动范围小,性能表现更为稳定,在实际应用中具有广泛的推广前景。 展开更多
关键词 侧隙补偿 齿差减速器 回差控制 传动系统 定位精度 圆周侧隙
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并联直流变换器网络控制系统的信号传输时延补偿滑模控制器设计
12
作者 王艳敏 袁世博 +1 位作者 张伟琦 杨铭洋 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第3期12-28,共17页
并联直流变换器的网络控制系统(NCS)受到信号传输时延的影响时会损失理想的输出性能。针对典型的并联Buck变换器,设计离散域内的滑模控制器(SMC)以增强系统的鲁棒性,从而保证变换器的均流输出性能。在此基础上分析了不同类型时延对变换... 并联直流变换器的网络控制系统(NCS)受到信号传输时延的影响时会损失理想的输出性能。针对典型的并联Buck变换器,设计离散域内的滑模控制器(SMC)以增强系统的鲁棒性,从而保证变换器的均流输出性能。在此基础上分析了不同类型时延对变换器NCS稳定性能的影响,并得到长/短时延对变换器NCS的实际影响特性。为进一步解决长时延对变换器NCS传输信号的损害问题,基于多步预估法对所设计的SMC控制器进行改进,对系统控制信号进行超前预测并建立缓冲区,从而有效预估与补偿NCS所丢失时延信号进而保证并联Buck变换器的输出性能,同时利用预估误差分析给出改进系统的稳定条件。仿真和实验验证所提方法的优越性,在0.6 ms时延情况,最大误差和上升时间分别减少37.4%、61.3%。 展开更多
关键词 并联直流变换器 网络控制系统 多步预估法 传输时延 时延补偿 滑模控制
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混合网络攻击下信息物理系统预测补偿控制
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作者 祝超群 辛文睿 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第2期71-77,共7页
针对混合网络攻击环境下的信息物理系统,研究了基于输出反馈的预测补偿控制问题,提出了具有多步预测的补偿控制方法.首先,考虑到混合攻击特性和攻击能量受限等因素,建立了具有嵌套子系统结构的信息物理系统切换模型;其次,借助李雅普诺... 针对混合网络攻击环境下的信息物理系统,研究了基于输出反馈的预测补偿控制问题,提出了具有多步预测的补偿控制方法.首先,考虑到混合攻击特性和攻击能量受限等因素,建立了具有嵌套子系统结构的信息物理系统切换模型;其次,借助李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式技术给出了系统指数稳定的充分条件,在此基础上设计了基于输出反馈的预测补偿控制策略,实现了信息物理系统的镇定控制;最后,通过网络化直流电机控制系统仿真实例验证了所提控制方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 信息物理系统 混合网络攻击 切换系统 预测补偿 输出反馈控制
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自适应虚拟阻抗的微电网二次补偿控制策略研究
14
作者 章宝歌 吕雄 +2 位作者 田浩 任勇全 崔福红 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第6期1179-1186,共8页
微电网中逆变器输出线路阻抗的差异会影响传统下垂控制的效果,导致负荷分配精度降低和电压跌落增大。针对目前传统下垂控制的不足,本文提出一种基于自适应虚拟阻抗的二次补偿控制策略。利用逆变器无功功率输出作为失配项,设计了自适应... 微电网中逆变器输出线路阻抗的差异会影响传统下垂控制的效果,导致负荷分配精度降低和电压跌落增大。针对目前传统下垂控制的不足,本文提出一种基于自适应虚拟阻抗的二次补偿控制策略。利用逆变器无功功率输出作为失配项,设计了自适应调整虚拟阻抗,可在逆变器输出线路阻抗不匹配的状况下,实现无功功率精准校正。对于由功率均分所造成的频率偏移和电压跌落现象,利用各分布式电源之间输出的频率和电压调整量作为下垂控制电压和频率的补偿量,设计了二次频率和电压恢复的补偿控制策略,实现频率和电压与原设定值同步,弥补在系统稳定运行时的频率偏移和电压跌落,提高了微电网的电能质量。在Matlab/Simulink中搭建孤岛微电网多台逆变器并联仿真模型,通过仿真结果分析验证了本文控制策略的有效性、可行性和可拓展性。 展开更多
关键词 分布式电源 下垂控制 自适应虚拟阻抗 功率校正 频率偏移 电压跌落 二次补偿控制 电能质量
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基于梯形波补偿和功率自适应的HCSY-MG功率平衡控制策略
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作者 王兴贵 李昱 +2 位作者 李锦键 丁颖杰 薛晟 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第7期2645-2657,I0016,共14页
在微源半桥换流器串联结构星型连接微电网系统中,风、光微源由于易受环境因素的影响,其输出功率差异较大,导致部分半桥换流器模块发生过调制,造成并网电流质量下降,系统不能稳定运行。为此,研究一种梯形波补偿和功率自适应相结合的系统... 在微源半桥换流器串联结构星型连接微电网系统中,风、光微源由于易受环境因素的影响,其输出功率差异较大,导致部分半桥换流器模块发生过调制,造成并网电流质量下降,系统不能稳定运行。为此,研究一种梯形波补偿和功率自适应相结合的系统功率平衡控制方法。梯形波补偿控制能够扩大系统线性调制范围,功率自适应控制能够在超过梯形波补偿的线性调制范围后,对前级微源功率进行自适应调节,使微源之间输出功率差异减小,避免系统出现过调制。该方法可以确保系统在微源输出功率严重不平衡条件下的安全稳定运行且并网电流谐波畸变率满足并网要求。最后,通过仿真与实验验证所提控制策略的可行性及有效性。 展开更多
关键词 串联微电网 功率不平衡 自适应功率控制 梯形波补偿 过调制
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基于虚拟同步相角补偿的构网型双馈风电机组轴系扭振阻尼控制 被引量:1
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作者 郭子腾 张宇 +2 位作者 张琛 宗皓翔 蔡旭 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1318-1328,I0004,共12页
风电做构网型控制是缓解新能源高占比电力系统频率和电压稳定问题的有效技术手段。目前针对风电机组的构网型控制大多关注机组的网侧特性,而对构网型控制下机组潜在的机电耦合交互特性解析不足,具体地:构网型控制增强了电网与风机前端... 风电做构网型控制是缓解新能源高占比电力系统频率和电压稳定问题的有效技术手段。目前针对风电机组的构网型控制大多关注机组的网侧特性,而对构网型控制下机组潜在的机电耦合交互特性解析不足,具体地:构网型控制增强了电网与风机前端的动态交互作用,导致电网侧扰动更易激发机组轴系扭振。为探究构网型控制下机组轴系的扭振特性,对其进行阻尼控制,建立了计及机电耦合特性的构网型风电机组状态空间模型;通过特征值轨迹分析,论证了对构网型机组引入额外扭振阻尼控制的必要性;阐明了经典轴系扭振阻尼策略在构网型控制下的阻尼能力受限机理;基于此提出了一种基于虚拟同步相角补偿的轴系扭振阻尼策略,在不影响构网型机组惯量响应能力的前提下有效地解决了构网型风电机组轴系的欠阻尼甚至振荡发散问题,最后在基于Bladed+NovaCor的联合实时仿真平台上验证了该文理论分析及所提阻尼策略的有效性。 展开更多
关键词 构网型控制 虚拟同步机控制 双馈风电机组 轴系扭振特性 阻尼控制 虚拟同步相角补偿
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基于人体运动干扰建模预测的外肢体机器人补偿控制研究 被引量:1
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作者 戴欢 曾洪 +2 位作者 张建喜 张竞天 宋爱国 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第4期326-334,共9页
针对人机协作中外肢体机器人受到人体运动干扰从而影响末端工作精度的问题,提出一种基于人体运动干扰建模预测的外肢体机器人补偿控制方法。首先,为了精确测量人体运动干扰,设计了融合IMU和视觉估计的T265视觉惯性里程计传感方案。其次... 针对人机协作中外肢体机器人受到人体运动干扰从而影响末端工作精度的问题,提出一种基于人体运动干扰建模预测的外肢体机器人补偿控制方法。首先,为了精确测量人体运动干扰,设计了融合IMU和视觉估计的T265视觉惯性里程计传感方案。其次,针对人-外肢体系统进行了运动学建模与分析,构造了末端位姿关于人体运动干扰和外肢体机器人关节运动参数的函数,并以末端位姿保持不变作为控制目标,提出一种基于PID前馈控制的运动干扰补偿控制方法。此外,为了提高人体运动干扰补偿控制的响应速度,提出一种基于卡尔曼滤波器的人体运动干扰预测方法,通过构建人体运动状态空间方程,利用卡尔曼滤波算法实现了人体运动轨迹预测。最后,设计了人体运动干扰预测实验和人体运动干扰补偿控制实验。实验结果表明,人体运动干扰预测值与实际值的绝对误差为0.48±0.32 mm,对比有无预测方法时人体运动干扰补偿控制效果,预测方法将外肢体机器人末端在工作平面内的绝对误差由3.18±2.17 mm降低至1.23±0.91 mm。实验验证了所提出的外肢体机器人补偿控制方法能够有效提高末端工作精度,且基于卡尔曼滤波的运动干扰预测方法在克服控制延迟上效果显著。 展开更多
关键词 外肢体机器人 人体运动预测 干扰补偿控制 人机协作
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一种兼具频率及幅值补偿功能的孤岛微电网无功均分控制策略
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作者 赖辉 苗虹 +3 位作者 吴雪峰 杨效 曾成碧 李林 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第5期156-166,共11页
孤岛模式的微电网中,本地负荷投切或线路阻抗变化等因素会引起系统等效阻抗差异,导致采用下垂控制的并联逆变器难以实现无功均分。为此,提出一种兼具频率及幅值补偿功能的孤岛微电网无功均分控制策略。首先,分析了基于下垂控制的并联逆... 孤岛模式的微电网中,本地负荷投切或线路阻抗变化等因素会引起系统等效阻抗差异,导致采用下垂控制的并联逆变器难以实现无功均分。为此,提出一种兼具频率及幅值补偿功能的孤岛微电网无功均分控制策略。首先,分析了基于下垂控制的并联逆变器功率传输特性。在双环控制中引入虚拟阻抗,使系统等效阻抗呈感性,实现低压微电网有功/无功解耦控制。其次,在无功控制环中引入积分修正项,以无功功率偏差为驱动,调节逆变器输出电压,实现自适应无功均分。此外,为抑制因大规模负荷投切造成的母线电压频率和幅值偏移,分别在有功和无功控制环中引入频率和幅值补偿项,并从功率控制环动态响应的角度分析了频率及幅值补偿系数的选取原则。同时,在有功控制环中引入有功修正项,其功率传输特性表明引入有功修正能消除因频率补偿造成的有功偏差。将所提策略与传统下垂控制和基于虚拟阻抗的下垂控制进行仿真比较,仿真结果表明:在系统等效阻抗变化场景下,所提控制能实现自适应无功均分,无功均分精度不受系统等效阻抗变化影响;在逆变器即插即用场景下,所提策略能根据逆变器投切情况合理分配功率;在两种场景下,所提策略均能在实现有功及无功均分的前提下降低母线电压幅值和频率偏差,改善母线电压质量。 展开更多
关键词 孤岛微电网 下垂控制 无功功率均分 频率补偿 幅值补偿
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留守经历对初中生心理繁荣的影响:控制感的补偿作用和调节作用
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作者 马娟 吴晓靓 +2 位作者 闫艳 盖笑松 周茹 《心理与行为研究》 北大核心 2025年第3期377-383,共7页
本研究考察留守经历对初中生心理繁荣的消极影响及控制感在其中的补偿和调节作用。研究数据来源于东北某市基础教育质量监测数据。其中,留守青少年为生活在以农业为主的四个地区中双留守经历在三年及以上的初中生,根据家庭社会经济地位... 本研究考察留守经历对初中生心理繁荣的消极影响及控制感在其中的补偿和调节作用。研究数据来源于东北某市基础教育质量监测数据。其中,留守青少年为生活在以农业为主的四个地区中双留守经历在三年及以上的初中生,根据家庭社会经济地位等级、家庭居住地、家庭结构、上学方式和性别五个标准匹配普通初中生,最终样本为141对被试。结果发现:(1)留守经历显著负向预测初中生的心理繁荣;(2)控制感能够补偿和调节留守经历对初中生心理繁荣的负面影响;(3)具有高控制感的留守青少年的心理繁荣水平显著高于低控制感的非留守青少年,意味着控制感的培养可以成为留守青少年关爱工作的靶向目标;(4)高控制感的非留守青少年的心理繁荣水平最高,意味着兼具良好的环境与内部心理资源更利于青少年的发展。 展开更多
关键词 留守经历 控制 心理繁荣 补偿作用 调节作用
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考虑相移补偿的磁浮列车长定子高频注入无传感控制方法
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作者 张雯柏 林国斌 +2 位作者 康劲松 赵元哲 廖志明 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第4期1032-1041,共10页
为研究高频注入响应电角度相移对磁浮列车低速控制精度的影响,考虑控制延时与采样延时对角度偏差滞后的约束关系,提出一种无传感估计角度偏差最小化寻优的补偿方法.首先,建立高速磁浮长定子同步电机零低速高频方波信号注入模型,利用估计... 为研究高频注入响应电角度相移对磁浮列车低速控制精度的影响,考虑控制延时与采样延时对角度偏差滞后的约束关系,提出一种无传感估计角度偏差最小化寻优的补偿方法.首先,建立高速磁浮长定子同步电机零低速高频方波信号注入模型,利用估计-实际-延时坐标系变换理论,构建高频响应电流模型;其次,通过分析大功率电传动系统中系统延时对角度偏差的影响,重构含估计角度相移偏差的高频响应电流模型;然后,设计离散化的估计角度偏差目标函数,提出采用考虑梯度变化的二分法在线计算系统延时与角度偏差;最后,通过磁浮电机低速试验平台验证算法.试验结果表明:本文提出的考虑相移滞后补偿方法与未经补偿的无传感控制相比,当给定电流为20、21、22 A时,估计角度误差分别减小73.3%,70.4%和72.1%;当速度环给定速度为0.8、0.9、1.0 m/s时,估计角度误差分别减小67.9%、70.5%、75.5%,速度跟踪误差平均减小50%. 展开更多
关键词 磁浮列车 长定子电机 高频注入 无感控制 角度补偿
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