针对传统线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)低通滤波特性不足以跟踪快速变化的反电动势,导致估计反电动势幅值损失和相位偏差问题,提出一种改进线性扩张状态观测器的永磁轮毂电机无传感器控制算法。将降阶准谐...针对传统线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)低通滤波特性不足以跟踪快速变化的反电动势,导致估计反电动势幅值损失和相位偏差问题,提出一种改进线性扩张状态观测器的永磁轮毂电机无传感器控制算法。将降阶准谐振控制器植入传统线性扩张状态观测器的内部模型中,在不同转速下均能获得无幅值衰减和无相位滞后的反电动势,准确估计永磁轮毂电机转子位置与转速,提高永磁轮毂电机在调速和突加减负载时无位置传感器控制算法的可靠性。结果表明:相较于传统LESO,改进后的线性扩张观测器算法在宽转速范围内,转速估计误差为2.3 r/min,位置估计误差仅为0.4°,在负载突变和参数失配的工况下具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。展开更多
提出了一种基于改进线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)的电力电子负载自抗扰控制策略,解决了传统控制方法动态性能较差、对系统参数依赖等问题。建立LCL(line current loop)变换器在α-β坐标系下的数学模型,分...提出了一种基于改进线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)的电力电子负载自抗扰控制策略,解决了传统控制方法动态性能较差、对系统参数依赖等问题。建立LCL(line current loop)变换器在α-β坐标系下的数学模型,分析线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)中LESO的误差,对观测器控制输出部分的结构进行改进,以减小观测值中来自控制输出信号的误差。通过LESO求取指令电流微分,引入线性误差反馈控制率中,减小传统LADRC的固有误差。分析系统的频域特性,研究参数和控制策略对系统的影响。通过仿真和半实物仿真,验证了改进策略能明显改善传统LADRC跟踪动态信号时的波形畸变、相位滞后等问题,使变换器实现对各类负载的精确模拟。展开更多
四旋翼无人机系统具有参数不确定性及强耦合性的特点,其飞行性能容易受到外部干扰而下降.为了保证四旋翼无人机飞行的稳定性,本文提出了一种基于改进线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer,LESO)的模糊线性自抗扰控制方法...四旋翼无人机系统具有参数不确定性及强耦合性的特点,其飞行性能容易受到外部干扰而下降.为了保证四旋翼无人机飞行的稳定性,本文提出了一种基于改进线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer,LESO)的模糊线性自抗扰控制方法.通过模糊算法自适应调节线性自抗扰控制器的参数,基于Levant跟踪微分器跟踪四旋翼无人机位置及姿态角的二阶微分信号进而提取四旋翼无人机系统的总扰动,使用总扰动偏差及偏差的微分作为输入的模糊控制器来优化LESO对总扰动的估计精度.此外,分析了LESO的收敛性及闭环系统的稳定性.最后通过对比仿真验证了所提控制策略的有效性,并从系统的控制信号,动态响应能力和抗干扰能力等方面对控制方案的性能进行了定量分析.展开更多
针对常见控制策略在大型液压设备控制方面存在控制精度低与算法太复杂的问题,提出了基于线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)的线性时变模型预测控制(linear time-varying model predictive control,LTV-MPC)策略...针对常见控制策略在大型液压设备控制方面存在控制精度低与算法太复杂的问题,提出了基于线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)的线性时变模型预测控制(linear time-varying model predictive control,LTV-MPC)策略。通过起竖液压系统状态空间方程,设计了LESO实时估计系统当前状态;通过LTV-MPC输出比例阀电压信号的最优解。通过仿真与试验,验证所提方法的有效性。结果表明:无干扰时,相较于其他控制策略,LESO-LTV-MPC控制误差为0.014%,具有较高的控制精度;施加大干扰时,LESO-LTV-MPC控制误差为0.223%,具有较强的鲁棒性。因此,该控制策略能够有效提升起竖液压系统的性能。展开更多
文摘针对传统线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)低通滤波特性不足以跟踪快速变化的反电动势,导致估计反电动势幅值损失和相位偏差问题,提出一种改进线性扩张状态观测器的永磁轮毂电机无传感器控制算法。将降阶准谐振控制器植入传统线性扩张状态观测器的内部模型中,在不同转速下均能获得无幅值衰减和无相位滞后的反电动势,准确估计永磁轮毂电机转子位置与转速,提高永磁轮毂电机在调速和突加减负载时无位置传感器控制算法的可靠性。结果表明:相较于传统LESO,改进后的线性扩张观测器算法在宽转速范围内,转速估计误差为2.3 r/min,位置估计误差仅为0.4°,在负载突变和参数失配的工况下具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。
文摘提出了一种基于改进线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)的电力电子负载自抗扰控制策略,解决了传统控制方法动态性能较差、对系统参数依赖等问题。建立LCL(line current loop)变换器在α-β坐标系下的数学模型,分析线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)中LESO的误差,对观测器控制输出部分的结构进行改进,以减小观测值中来自控制输出信号的误差。通过LESO求取指令电流微分,引入线性误差反馈控制率中,减小传统LADRC的固有误差。分析系统的频域特性,研究参数和控制策略对系统的影响。通过仿真和半实物仿真,验证了改进策略能明显改善传统LADRC跟踪动态信号时的波形畸变、相位滞后等问题,使变换器实现对各类负载的精确模拟。
文摘四旋翼无人机系统具有参数不确定性及强耦合性的特点,其飞行性能容易受到外部干扰而下降.为了保证四旋翼无人机飞行的稳定性,本文提出了一种基于改进线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer,LESO)的模糊线性自抗扰控制方法.通过模糊算法自适应调节线性自抗扰控制器的参数,基于Levant跟踪微分器跟踪四旋翼无人机位置及姿态角的二阶微分信号进而提取四旋翼无人机系统的总扰动,使用总扰动偏差及偏差的微分作为输入的模糊控制器来优化LESO对总扰动的估计精度.此外,分析了LESO的收敛性及闭环系统的稳定性.最后通过对比仿真验证了所提控制策略的有效性,并从系统的控制信号,动态响应能力和抗干扰能力等方面对控制方案的性能进行了定量分析.
文摘针对常见控制策略在大型液压设备控制方面存在控制精度低与算法太复杂的问题,提出了基于线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)的线性时变模型预测控制(linear time-varying model predictive control,LTV-MPC)策略。通过起竖液压系统状态空间方程,设计了LESO实时估计系统当前状态;通过LTV-MPC输出比例阀电压信号的最优解。通过仿真与试验,验证所提方法的有效性。结果表明:无干扰时,相较于其他控制策略,LESO-LTV-MPC控制误差为0.014%,具有较高的控制精度;施加大干扰时,LESO-LTV-MPC控制误差为0.223%,具有较强的鲁棒性。因此,该控制策略能够有效提升起竖液压系统的性能。
