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基于Luenberger滑模观测器的气缸压力估计 被引量：1
1
作者 郑太雄 寇晓培 +1 位作者 李永福 杨新琴 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期173-180,共8页
针对SI发动机模型中存在的参数扰动和不确定性问题,基于发动机非线性状态方程,设计了Luenberger滑模观测器。利用Lyapunov稳定性定理和滑模理论,分别设计合适的Luenberger增益和滑模增益,同时证明观测器误差系统稳定收敛。仿真结果表明... 针对SI发动机模型中存在的参数扰动和不确定性问题,基于发动机非线性状态方程,设计了Luenberger滑模观测器。利用Lyapunov稳定性定理和滑模理论,分别设计合适的Luenberger增益和滑模增益,同时证明观测器误差系统稳定收敛。仿真结果表明:所设计的观测器不仅能够很好地处理系统存在的不确定性和参数扰动,加快跟踪速度,同时具有较高的估计精度。 展开更多
关键词 内燃机 SI发动机 参数扰动 不确定性 luenberger滑模观测器 跟踪速度
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一种变增益自适应滑模观测器在锂电池SOC估算中的应用 被引量：1
2
作者 孙坚 高超 毕宇豪 《热力发电》 北大核心 2025年第3期51-58,共8页
锂离子电池动态模型具有典型的非线性和不确定性,其荷电状态(state of charge,SOC)的估算精度直接影响电池管理系统(battery management system,BMS)的监测与控制效果。为提高锂离子电池SOC的估算精度,提出一种基于变增益的自适应滑模... 锂离子电池动态模型具有典型的非线性和不确定性,其荷电状态(state of charge,SOC)的估算精度直接影响电池管理系统(battery management system,BMS)的监测与控制效果。为提高锂离子电池SOC的估算精度,提出一种基于变增益的自适应滑模观测器的锂离子电池SOC估算模型,该方法利用滑模观测器的鲁棒性,以二阶RC等效电路模型为基础,在传统滑模面上引入积分项,同时采用梯度下降规则增益自适应,减小观测器抖振同时提高SOC的预测精度与系统的鲁棒性,并通过李亚普洛夫稳定性理论证明了所提方法的稳定性;最后,在动态压力测设(dynamic stress test,DST)和联邦城市运行(federal urban driving schedule,FUDS)工况下对所提方法与滑模观测器(sliding mode observe,SMO)方法进行了对比验证,所提方法在估算上具有更小的抖动与较高的估算精度且具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 荷电状态 滑模观测器 增益自适应
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基于超螺旋扩张状态观测器的耦合单电感双输出Buck变换器串级滑模解耦控制 被引量：1
3
作者 皇金锋 章乾 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第5期592-604,共13页
针对耦合单电感双输出(CI-SIDO)降压式(Buck)变换器输出支路间的耦合效应导致交叉影响进而影响系统动态性能的问题,提出基于超螺旋扩张状态观测器(ST-ESO)的串级滑模解耦控制策略.首先,建立CI-SIDO Buck变换器的状态空间平均模型,再通... 针对耦合单电感双输出(CI-SIDO)降压式(Buck)变换器输出支路间的耦合效应导致交叉影响进而影响系统动态性能的问题,提出基于超螺旋扩张状态观测器(ST-ESO)的串级滑模解耦控制策略.首先,建立CI-SIDO Buck变换器的状态空间平均模型,再通过具有快速收敛性质的ST-ESO观测估计变换器内外环中的耦合项、内部扰动和未建模部分,并将其视为内外环中的总扰动.其次,结合超螺旋滑模控制器对内外环中总扰动进行补偿,实现系统的解耦,保证系统的鲁棒性和输出电压的稳定.然后,根据Lyapunov理论对ST-ESO和超螺旋滑模控制器进行稳定性分析,理论验证了控制策略的可行性.最后,利用实验平台对所提控制策略进行验证.结果表明所提控制策略实现了系统解耦,抑制了交叉影响并提高了系统的动态性能. 展开更多
关键词 耦合单电感双输出 BUCK变换器 超螺旋扩张状态观测器 超螺旋滑模控制器 解耦控制
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基于广义比例积分观测器的高压共轨系统新型滑模控制方法
4
作者 张付军 张宸瀚 +2 位作者 胡博睿 赵锐娜 崔涛 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第8期866-876,共11页
轨压跟踪控制一直以来都是高压共轨系统控制方法设计的难点,而传统滑模控制由于其本质是不连续开关控制,系统在平衡点会发生抖振,同时传统轨压控制方法没有考虑和处理由于喷油器喷油引起的时变扰动.为了解决系统抖振问题,在基于流体动... 轨压跟踪控制一直以来都是高压共轨系统控制方法设计的难点,而传统滑模控制由于其本质是不连续开关控制,系统在平衡点会发生抖振,同时传统轨压控制方法没有考虑和处理由于喷油器喷油引起的时变扰动.为了解决系统抖振问题,在基于流体动力学原理建立的高压共轨系统非线性数学模型的基础上,提出了新型的变指数滑模控制方法;为处理喷油器喷油对系统的干扰,设计了广义比例积分观测器(GPIO)用于估计喷油扰动,并提出了基于广义比例积分观测器的变指数滑模控制方法.在Matlab/Simulink和AMESim中进行联合仿真试验,结果表明:引入变指数滑模控制方法后趋近速率提高约18.2%,抖振减小约40.8%,同时在增加GPIO后,趋近速率进一步提高约22.2%,抖振减小约39.2%. 展开更多
关键词 高压共轨 滑模控制 广义比例积分观测器(GPIO) 轨压控制 AMESIM
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高速列车测量噪声的滑模观测器重构方法
5
作者 何静 赵潇 +1 位作者 刘建华 肖明杰 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第8期124-130,共7页
针对高速列车系统中存在的传感器测量噪声问题,提出了一种基于滑模观测器的测量噪声重构方法。从高速列车17自由度横向振动的1/2整车模型入手,构造了在测量噪声影响下的列车等效模型,通过定义辅助的状态变量作为输出信号滤波器,将传感... 针对高速列车系统中存在的传感器测量噪声问题,提出了一种基于滑模观测器的测量噪声重构方法。从高速列车17自由度横向振动的1/2整车模型入手,构造了在测量噪声影响下的列车等效模型,通过定义辅助的状态变量作为输出信号滤波器,将传感器的测量噪声等效转换为伪执行器噪声,对新的增广噪声状态空间系统设计了滑模观测器,并根据Lyapunov理论对所设计的系统进行了稳定性证明,同时利用滑模等值原理对测量噪声进行重构。最后通过Matlab/Simulink仿真验证了该方法对突变测量噪声和缓变测量噪声的重构效果,表明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 高速列车 1/2整车模型 测量噪声重构 滑模观测器
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基于有限时间干扰观测器的高速列车非奇异终端滑模协同控制
6
作者 张友鹏 王小天 +3 位作者 杨军霞 王东 金煜翔 高子轩 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期967-978,共12页
为解决高速列车在运行时存在时变非线性动态、附加阻力、外部干扰及输入饱和情况下多列车协同追踪运行问题,利用非奇异终端滑模控制、有限时间干扰观测器及动态辅助系统设计控制器实现多列高速列车的协同追踪运行控制。首先,建立多列车... 为解决高速列车在运行时存在时变非线性动态、附加阻力、外部干扰及输入饱和情况下多列车协同追踪运行问题,利用非奇异终端滑模控制、有限时间干扰观测器及动态辅助系统设计控制器实现多列高速列车的协同追踪运行控制。首先,建立多列车的多智能体系统模型。其次,采用反正切函数设计一种新型的非奇异终端滑模控制算法;利用有限时间干扰观测器估计系统的附加阻力及复合未知干扰,并将其估计值反馈补偿到控制器的输出,以消除此部分干扰对高速列车运行的影响;针对输入饱和特性,引入动态辅助系统解决输入饱和对列车控制系统的影响;利用lyapunov稳定性理论分别证明控制器与观测器的稳定性。最后,采用matlab软件仿真验证,通过与自适应终端滑模、有限时间干扰观测器终端滑模、有限时间干扰观测器线性滑模3种方法对比,以及在有无输入饱和约束条件下列车追踪运行时的速度、位移误差以及控制力输入对比。研究结果表明:相较于其他3种方法,采用有限时间干扰观测器非奇异终端滑模的方法时列车速度、位移误差更小,且控制力输入也更为平滑。计及输入饱和下,当列车遇到外部干扰时,控制输入均在牵引制动特性约束范围之内,设计动态辅助系统有效解决了输入饱和对列车追踪运行的影响。基于以上分析可知,计及输入饱和下利用所设计的有限时间干扰观测器非奇异终端滑模控制器及动态辅助系统可实现多列车的协同追踪运行。研究结果可为提高线路利用率,实现多列高速列车安全稳定地追踪运行提供参考。 展开更多
关键词 有限时间干扰观测器 非奇异终端滑模 输入饱和 多列车 协同运行
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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
7
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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机械臂模糊降阶观测器反步法的非奇异性快速终端滑模控制
8
作者 杨晓辉 汤丑焱 +2 位作者 邓福伟 胡誉尹 黄超 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第6期986-993,共8页
针对机械臂所构建的动力模型具有不确定性,为了逐步提高轨迹跟踪的精度和速度,提出了一种模糊降阶观测器反步法的非奇异性快速终端滑模控制器。该控制器采取了一种新型积分快速终端滑模面,利用反步法将复杂的非线性系统分解成不超过系... 针对机械臂所构建的动力模型具有不确定性,为了逐步提高轨迹跟踪的精度和速度,提出了一种模糊降阶观测器反步法的非奇异性快速终端滑模控制器。该控制器采取了一种新型积分快速终端滑模面,利用反步法将复杂的非线性系统分解成不超过系统阶数的子系统,并且结合了模糊系统设计了模糊降阶观测器用来对系统的干扰进行估计和补偿,对于扰动观测值的力矩进行补偿,从而保证系统拥有快速有限时间收敛和非奇异性优越性能。为了保证系统的稳定性,采取Lyapunov方法证明了系统的稳定性,根据不同的方法对比展现出了期望轨迹的快速精准的跟踪。 展开更多
关键词 机械臂 滑模控制 观测器 期望轨迹 滑模面
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一种新型自适应滑模观测器锂电池SoC估计方法
9
作者 钱伟 李万 +2 位作者 郭向伟 王浩宇 赵大中 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第5期123-132,共10页
为了减小传统滑模观测器在锂电池荷电状态(SoC)估计中的抖动现象并提高估计精度,提出一种新型改进自适应滑模观测器(IASMO)。首先,基于双极化(DP)等效电路模型,通过引入非线性的终端滑模面,使目标函数能在有限时间内收敛至平衡点,同时... 为了减小传统滑模观测器在锂电池荷电状态(SoC)估计中的抖动现象并提高估计精度,提出一种新型改进自适应滑模观测器(IASMO)。首先,基于双极化(DP)等效电路模型,通过引入非线性的终端滑模面,使目标函数能在有限时间内收敛至平衡点,同时设计连续控制率减少估计结果的抖振现象。其次,为了克服建模不确定性,设计一种根据滑模面函数自适应调整的开关增益函数,进一步提高估计算法的估计精度和鲁棒性,并通过李雅普诺夫稳定性理论证明观测器的收敛性。最后,基于自主实验平台,获取不同工况下的电池运行数据,并搭建仿真模型进行验证。实验结果表明,所提改进自适应滑模观测器相比于传统滑模观测器及目前主流的其他类型改进滑模观测器均具有更好的估计精度及鲁棒性。 展开更多
关键词 SOC估计 滑模观测器 双极化模型 终端滑模面 自适应开关增益
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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
10
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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基于高增益扰动观测器的磁悬浮球系统滑模控制
11
作者 林俊亭 陈信州 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第6期1897-1906,共10页
针对磁悬浮球系统存在建模误差与未知扰动导致控制性能下降的问题,设计了一种基于高增益扰动观测器(HGDO)的自适应非奇异终端滑模控制(ANTSMC)方法。建立磁悬浮球系统模型,并在平衡点处将模型线性化;为削弱滑模控制器的抖振并保证系统... 针对磁悬浮球系统存在建模误差与未知扰动导致控制性能下降的问题,设计了一种基于高增益扰动观测器(HGDO)的自适应非奇异终端滑模控制(ANTSMC)方法。建立磁悬浮球系统模型,并在平衡点处将模型线性化;为削弱滑模控制器的抖振并保证系统误差在有限时间收敛,设计了自适应非奇异终端滑模控制器,同时,采用高增益扰动观测器对系统中存在的总扰动进行估计,并通过理论验证了所设计高增益扰动观测器可以快速收敛到实际扰动值的可调邻域,基于扰动估计值设计带扰动补偿的自适应非奇异终端滑模控制律,并证明了在该控制律下系统是全局一致最终有界的;通过仿真验证了所设计方法在不同目标轨迹下的有效性。仿真与定量分析表明:与带广义比例积分观测器的控制器相比,带高增益扰动观测器的控制器对总扰动观测值的积分时间乘方误差(ITSE)降低了75%,积分时间绝对误差(ITAE)降低了60%,从而提高了在相同控制方法下系统的鲁棒性。 展开更多
关键词 磁悬浮球系统 滑模控制 高增益扰动观测器 扰动补偿 轨迹跟踪
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联合改进滑模观测器的自适应卡尔曼滤波荷电状态估计
12
作者 钱伟 王浩宇 +1 位作者 郭向伟 李万 《电工技术学报》 北大核心 2025年第6期1984-1994,共11页
锂电池荷电状态(SOC)的精确估计对于提高电池能量利用率、保障电池安全运行具有重要意义。针对模型不确定性导致基于卡尔曼滤波(KF)的SOC估计方法精度低的问题,提出一种联合改进型滑模观测器(ISMO)的自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)算法,以... 锂电池荷电状态(SOC)的精确估计对于提高电池能量利用率、保障电池安全运行具有重要意义。针对模型不确定性导致基于卡尔曼滤波(KF)的SOC估计方法精度低的问题,提出一种联合改进型滑模观测器(ISMO)的自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)算法,以实现SOC高精度估计。首先,基于双极化(DP)等效电路模型建立融合饱和函数的ISMO,以降低传统滑模观测器的抖振。其次,设计一种新型自适应衰减因子,以降低过往陈旧测量数据对扩展卡尔曼滤波估计结果的影响,并基于融合饱和函数的ISMO,实现联合ISMO的AEKF估计方法设计。最后,基于自主实验平台获取实测模拟工况数据搭建仿真模型,验证了所提ISMO_AEKF算法在不同工况下,相比于AEKF、ISMO_EKF和其他同类型联合算法,具有更高的估计精度及鲁棒性。 展开更多
关键词 荷电状态 饱和函数 滑模观测器 自适应衰减因子 卡尔曼滤波
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基于滑模观测器的永磁同步电机控制
13
作者 马帅旗 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第8期16-19,共4页
针对无速度传感器永磁同步电动机(PMSM)控制中难以准确估计转子位置和转速的问题,利用滑模观测器(SMO)对系统参数变化及外部扰动不敏感的特性,提出了一种改进型永磁同步电动机转子位置和速度的估计算法。首先,构建了永磁同步电机数学模... 针对无速度传感器永磁同步电动机(PMSM)控制中难以准确估计转子位置和转速的问题,利用滑模观测器(SMO)对系统参数变化及外部扰动不敏感的特性,提出了一种改进型永磁同步电动机转子位置和速度的估计算法。首先,构建了永磁同步电机数学模型和基于滑模观测器的转速观测方程,研究了永磁同步电机的滑模观测方式和产生抖振机理。然后,在传统滑模观测器中利用连续变化的Sigmoid函数代替开关函数来降低系统抖振,引入变截止频率低通滤波器来减少高次谐波的变化影响。最后,在MATALB环境下对系统进行了仿真研究。实验结果表明,该滑模观测器设计方法能有效地抑制系统抖振和高频干扰,提高电机位置和速度信息的估算的准确性,对转速和负载变化也具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模观测器 无速度传感器 切换函数 抖振
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永磁同步电机改进超螺旋滑模观测器矢量控制
14
作者 丁承君 王宇坤 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第16期6774-6780,共7页
针对传统超螺旋滑模观测器精确性差、收敛速率慢以及抖振较高的问题,提出一种基于改进超螺旋算法的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)转速观测技术。首先,采用一种分段指数型函数替代开关函数以消除因低通滤波器... 针对传统超螺旋滑模观测器精确性差、收敛速率慢以及抖振较高的问题,提出一种基于改进超螺旋算法的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)转速观测技术。首先,采用一种分段指数型函数替代开关函数以消除因低通滤波器所产生的相位延迟问题,并设计自适应滑模增益以实现对不同速度情况下的稳定跟踪。然后,针对传统正交锁相环在电机转向改变时失效的问题,提出一种改进正交锁相环,使其输出与旋转方向无关,从而实现对正反转的正确跟踪。最后,由于所提改进正交锁相环具有错误收敛点,且该错误会导致转子估计位置与实际位置存在180°相位差,设计一种调整函数以解决该问题。仿真结果表明:相较于传统滑模观测器,所提出的改进方法响应速度更快,动态性能更好。 展开更多
关键词 永磁同步电机(PMSM) 滑模观测器 正交锁相环 矢量控制
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采用超螺旋滑模观测器的并网逆变器开路故障诊断
15
作者 韩素敏 高静利 +1 位作者 赵国帅 贾焦心 《电力系统及其自动化学报》 北大核心 2025年第3期120-128,共9页
针对并网逆变器开关管单管和双管开路故障,提出一种采用超螺旋滑模观测器的故障诊断方法。首先,引入超螺旋算法设计滑模观测器,通过将滑模控制中的高频切换信号转换为分数次幂和积分项的组合,并将其中的符号函数替换为双曲函数,用来抑... 针对并网逆变器开关管单管和双管开路故障,提出一种采用超螺旋滑模观测器的故障诊断方法。首先,引入超螺旋算法设计滑模观测器,通过将滑模控制中的高频切换信号转换为分数次幂和积分项的组合,并将其中的符号函数替换为双曲函数,用来抑制抖振现象和提高收敛速度,从而实现三相电流的快速精确估计;其次,提出正态差异电流法的故障检测方法,以实际电流和估计电流的概率密度函数差为依据,并结合自适应阈值进行故障检测,可有效避免并网波动造成的误检;最后,利用健康运行状态下三相电流的相位信息构造故障定位变量,与故障检测相结合实现开路故障快速有效地诊断。实验结果表明,面对多种波动情况,所提方法能够准确有效地诊断出21种故障类型,最小诊断时长仅为19%电流周期。 展开更多
关键词 并网逆变器 开路故障 超螺旋滑模观测器 概率密度函数 自适应阈值
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基于扩张状态观测器的双轴摇篮转台滑模控制方法
16
作者 简艳英 刘婷婷 《现代制造工程》 北大核心 2025年第3期141-149,共9页
针对双轴摇篮转台系统中的非线性机械摩擦、外界扰动和模型误差等不确定性导致控制精度下降的问题,采用扩张状态观测器设计了改进的滑模控制律。首先,分析了双轴摇篮转台的基座、摇篮和转台的空间坐标系关系,并建立了摇篮和转台的动力... 针对双轴摇篮转台系统中的非线性机械摩擦、外界扰动和模型误差等不确定性导致控制精度下降的问题,采用扩张状态观测器设计了改进的滑模控制律。首先,分析了双轴摇篮转台的基座、摇篮和转台的空间坐标系关系,并建立了摇篮和转台的动力学模型;然后,将系统中的不确定性扩展为系统状态,并利用设计的扩张状态观测器对不确定性进行估计;最后,通过设计的改进滑模控制律动态补偿不确定性的影响,有效抑制了抖振现象,实现了对双轴摇篮转台的高精度控制。仿真结果表明,设计的扩张状态观测器能够准确估计双轴摇篮转台中的不确定性,最大估计误差仅为0.01(°)/s2,改进的滑模控制律对转台转动角速度和摇篮转动角速度的最大跟踪误差分别仅为0.02(°)/s和0.03(°)/s。测试结果表明,提出的改进滑模控制方法与自适应迭代学习控制方法和命令滤波自适应反步控制方法相比具有更强的鲁棒性和更高的准确性,转台转动角和摇篮转动角的最大定位误差分别仅为0.04°和0.05°,大幅提高了双轴摇篮转台系统的控制精度。 展开更多
关键词 双轴摇篮转台 伺服电机 模型误差 机械摩擦 不确定性 扩张状态观测器 滑模控制律
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基于准谐振滑模扰动观测器的STATCOM海上风电场谐波抑制策略 被引量：1
17
作者 郑超航 吴熙 +2 位作者 袁超 王亮 顾文 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第9期3504-3518,I0019,共16页
海上风电场经交流海缆并网系统在电网背景谐波的作用下可能发生严重的谐波超标现象,威胁电力系统安全可靠运行。然而传统控制策略下静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)抑制谐波时效果不佳,且存在跳闸风险。为此,... 海上风电场经交流海缆并网系统在电网背景谐波的作用下可能发生严重的谐波超标现象,威胁电力系统安全可靠运行。然而传统控制策略下静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)抑制谐波时效果不佳,且存在跳闸风险。为此,该文提出一种基于准谐振滑模扰动观测器(quasi resonant sliding mode perturbation observer,QRSMPO)补偿策略的谐波抑制方法。首先,研究谐波在STATCOM上的传播路径,确定在STATCOM控制环节引入观测器实现谐波抑制的可行性;其次,利用QRSMPO实时估计并补偿谐波扰动的优势,从阻断谐波传播角度设计基于QRSMPO补偿的谐波抑制策略;进一步地,推导QRSMPO补偿策略传递函数,分析该谐波抑制策略的有效性与稳定性;最后,以江苏如东海上风电场为测试对象,验证QRSMPO补偿策略的谐波抑制性能。与现有方法相比,所提策略在不同工况下均可有效抑制海上风电场谐波,且具有较强的稳定性与鲁棒性。 展开更多
关键词 海上风电场 谐波抑制 准谐振滑模扰动观测器 静止同步补偿器
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永磁同步电机粒子群滑模观测器无位置传感器控制 被引量：1
18
作者 张静 李贵远 +1 位作者 刘杰 崔安迪 《现代电子技术》 北大核心 2025年第6期161-167,共7页
针对永磁同步电机传统滑模观测器存在高频滑模噪声,从而导致精度低、较大抖振以及相位延迟的问题,以及使用固定的滑模参数会使估算精度受到参数干扰而产生误差的情况,造成控制精度比较低,提出一种改进的粒子群优化(IPSO)算法超螺旋滑模... 针对永磁同步电机传统滑模观测器存在高频滑模噪声,从而导致精度低、较大抖振以及相位延迟的问题,以及使用固定的滑模参数会使估算精度受到参数干扰而产生误差的情况,造成控制精度比较低,提出一种改进的粒子群优化(IPSO)算法超螺旋滑模观测器作为无位置传感器控制的改进方法。该方法首先进行永磁同步电机数学模型的建立,然后建立超螺旋滑模观测器,最后应用改进粒子群算法。超螺旋算法采用积分形式来消除高频噪声,减小误差抖振以及相位延迟。引入改进粒子群算法对滑模观测器参数进行滑模参数寻优,通过在线调整滑模系数可以获得较高的收敛速度和稳态精度。仿真和实验结果验证了该控制策略能有效抑制系统抖振,减小相位延迟,且估计精度高,进一步说明该策略在电动汽车中有一定的可行性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无位置传感器控制 超螺旋滑模观测器 改进的粒子群优化算法 滑模参数 高频噪声
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基于干扰观测器的某爆破发射平台终端滑模控制
19
作者 闫智聪 童仲志 +2 位作者 侯远龙 李有为 肖顺志 《兵工自动化》 北大核心 2025年第5期80-84,共5页
为解决某爆破发射平台液压随动系统在运行时因液压系统泄漏、元件非线性摩擦及外部负载变化导致的非线性问题,提出一种基于扰动观测器与终端滑模控制结合的控制方法。使用扰动观测器观测系统扰动,降低扰动对系统稳定的影响,使用强鲁棒... 为解决某爆破发射平台液压随动系统在运行时因液压系统泄漏、元件非线性摩擦及外部负载变化导致的非线性问题,提出一种基于扰动观测器与终端滑模控制结合的控制方法。使用扰动观测器观测系统扰动,降低扰动对系统稳定的影响,使用强鲁棒性的滑模控制消除系统内部非线性不确定因素的影响;针对传统滑模控制的跟踪误差无法在有限时间收敛的缺点,采用一种非线性系统的。终端滑模控制,以实现在指定时间内的跟踪。仿真及实验结果表明:设计的控制策略能够有效地提高发射平台的位置精度,并且使系统具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 滑模控制 TERMINAL滑模控制 扰动观测器 电液伺服系统
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基于双观测器的拼接弧线电机改进积分滑模控制策略
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作者 曹兆锦 宋晓莉 +1 位作者 范壬秋 张超 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第1期105-113,共9页
拼接弧线电机凭借其高转矩比和低速稳定运行等优点,为大口径天文望远镜观测提供了高性能驱动技术支持。电机运行过程中存在的如参数畸变、谐波等其他内外部干扰,都对提高电机性能提出了挑战。因此,本文提出一种基于新型趋近律的积分滑... 拼接弧线电机凭借其高转矩比和低速稳定运行等优点,为大口径天文望远镜观测提供了高性能驱动技术支持。电机运行过程中存在的如参数畸变、谐波等其他内外部干扰,都对提高电机性能提出了挑战。因此,本文提出一种基于新型趋近律的积分滑模控制器,同时结合扩张状态观测器与负载观测器的混合控制策略,旨在优化传统滑模控制并增强系统的抗干扰能力。传统趋近律参数较为繁杂且不能很好地抑制抖振,新型的趋近律简化了参数,有效克服了系统抖振。其次,采用扩张状态观测器对反馈转速进行估计,然后结合q轴电流信息和估计出的转速数据作为负载转矩观测器输入,进一步提高了负载观测性能,并将负载观测值转换为电流进行前馈补偿,用以提高电机的抗干扰性能。仿真和实验结果表明:所提出的双观测器方法能够有效观测电机的转速和负载值,显著增强了电机的抗负载扰动能力;同时,采用新型滑模速度控制器降低了电机转速超调量,并在一定程度上抑制了滑模抖振,为弧线电机在大口径天文望远镜的高精度观测应用提供了理论和实验支持。 展开更多
关键词 大型天文望远镜 拼接弧线永磁同步电机 双观测器 改进滑模控制
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