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Stability analysis of linear/nonlinear switching active disturbance rejection control based MIMO continuous systems 被引量:2
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作者 WAN Hui QI Xiaohui LI Jie 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2021年第4期956-970,共15页
In this paper,a linear/nonlinear switching active disturbance rejection control(SADRC)based decoupling control approach is proposed to deal with some difficult control problems in a class of multi-input multi-output(M... In this paper,a linear/nonlinear switching active disturbance rejection control(SADRC)based decoupling control approach is proposed to deal with some difficult control problems in a class of multi-input multi-output(MIMO)systems such as multi-variables,disturbances,and coupling,etc.Firstly,the structure and parameter tuning method of SADRC is introduced into this paper.Followed on this,virtual control variables are adopted into the MIMO systems,making the systems decoupled.Then the SADRC controller is designed for every subsystem.After this,a stability analyzed method via the Lyapunov function is proposed for the whole system.Finally,some simulations are presented to demonstrate the anti-disturbance and robustness of SADRC,and results show SADRC has a potential applications in engineering practice. 展开更多
关键词 linear/nonlinear switching active disturbance rejection control(SADRC) multi-input multi-output(MIMO)continuous system decoupling control stability analysis
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基于改进型蜣螂算法Fuzzy-Smith-LADRC混凝投药 被引量:1
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作者 王文成 余智科 郑诗翰 《电子测量技术》 北大核心 2025年第3期10-17,共8页
二十届三中全会强调全面落实深化改革水利任务,其中居民饮用水是重点民生任务,混凝工艺是饮用水处理的关键环节。由于混凝过程具有大时滞特性,故对于原水水质频繁变化的控制系统,常规的PID控制不能达到满意的效果。为此,将一种不依赖系... 二十届三中全会强调全面落实深化改革水利任务,其中居民饮用水是重点民生任务,混凝工艺是饮用水处理的关键环节。由于混凝过程具有大时滞特性,故对于原水水质频繁变化的控制系统,常规的PID控制不能达到满意的效果。为此,将一种不依赖系统精确模型的线性自抗扰控制器(LADRC)应用于系统中,利用扩张观测器对混凝控制系统中出现的扰动进行估计并补偿,同时设计史密斯预估器(Smith)与模糊控制器(Fuzzy)相结合的自适应史密斯控制器来消除大时滞对控制效果的影响,提出Fuzzy-Smith-LADRC控制器。针对控制器参数调节困难而引入改进型蜣螂算法(MSIDBO)进行参数整定。改进型算法对DBO算法中初始种群分布不均匀、易陷入局部最优解等问题进行优化,使得MSIDBO能快速收敛并更好平衡全局探索与局部开发能力。系统模型精确时,该控制方法比PID控制的调节时间减少279 s和超调量降低8%,比DMC控制的调节时间减少40 s,系统模型变化时,相比LADRC具有更好的抗干扰性与鲁棒性。 展开更多
关键词 混凝工艺 模糊史密斯预估-线性自抗扰 改进蜣螂算法 参数优化
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Reinforcement learning based parameter optimization of active disturbance rejection control for autonomous underwater vehicle 被引量:3
3
作者 SONG Wanping CHEN Zengqiang +1 位作者 SUN Mingwei SUN Qinglin 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2022年第1期170-179,共10页
This paper proposes a liner active disturbance rejection control(LADRC) method based on the Q-Learning algorithm of reinforcement learning(RL) to control the six-degree-of-freedom motion of an autonomous underwater ve... This paper proposes a liner active disturbance rejection control(LADRC) method based on the Q-Learning algorithm of reinforcement learning(RL) to control the six-degree-of-freedom motion of an autonomous underwater vehicle(AUV).The number of controllers is increased to realize AUV motion decoupling.At the same time, in order to avoid the oversize of the algorithm, combined with the controlled content, a simplified Q-learning algorithm is constructed to realize the parameter adaptation of the LADRC controller.Finally, through the simulation experiment of the controller with fixed parameters and the controller based on the Q-learning algorithm, the rationality of the simplified algorithm, the effectiveness of parameter adaptation, and the unique advantages of the LADRC controller are verified. 展开更多
关键词 autonomous underwater vehicle(AUV) reinforcement learning(RL) Q-LEARNING linear active disturbance rejection control(LADRC) motion decoupling parameter optimization
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On stability analysis of nonlinear ADRC-based control system with application to inverted pendulum problems
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作者 LI Jie XIA Yuanqing 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 CSCD 2024年第6期1563-1573,共11页
This paper mainly focuses on stability analysis of the nonlinear active disturbance rejection control(ADRC)-based control system and its applicability to real world engineering problems.Firstly,the nonlinear ADRC(NLAD... This paper mainly focuses on stability analysis of the nonlinear active disturbance rejection control(ADRC)-based control system and its applicability to real world engineering problems.Firstly,the nonlinear ADRC(NLADRC)-based control system is transformed into a multi-input multi-output(MIMO)Lurie-like system,then sufficient condition for absolute stability based on linear matrix inequality(LMI)is proposed.Since the absolute stability is a kind of global stability,Lyapunov stability is further considered.The local asymptotical stability can be deter-mined by whether a matrix is Hurwitz or not.Using the inverted pendulum as an example,the proposed methods are verified by simulation and experiment,which show the valuable guidance for engineers to design and analyze the NL ADRC-based control system. 展开更多
关键词 active disturbance rejection control(ADRC) stabi-lity analysis linear matrix inequality(LMI) inverted pendulum system
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双PWM变流器飞轮系统母线电压LADRC二次控制策略 被引量:1
5
作者 魏乐 周子宇 +1 位作者 房方 王冰玉 《太阳能学报》 北大核心 2025年第1期242-250,共9页
提出一种基于二阶线性自抗扰控制(LADRC)的飞轮储能系统直流母线电压二次控制策略来应对飞轮储能系统频繁充放电切换带来的母线电压波动问题,其将母线电压及微分值分别视为状态变量,负载功率、参数不确定性等内外干扰视为扩展状态量进... 提出一种基于二阶线性自抗扰控制(LADRC)的飞轮储能系统直流母线电压二次控制策略来应对飞轮储能系统频繁充放电切换带来的母线电压波动问题,其将母线电压及微分值分别视为状态变量,负载功率、参数不确定性等内外干扰视为扩展状态量进行扰动观测器设计。该策略能将工况切换造成电压波动的观测扰动量实时补偿至控制量中,实现扰动补偿。加入二次控制解决LADRC面对非常值扰动会存在稳态误差的问题,保证飞轮储能系统在充放能切换过程中母线电压具备较好的快速响应和抗干扰性能的同时实现无差控制。最后通过仿真验证了所提策略的有效性。 展开更多
关键词 飞轮 储能 整流电路 电压控制 线性自抗扰控制 二次控制
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基于DQN算法的直流微电网负载接口变换器自抗扰控制策略 被引量:1
6
作者 周雪松 韩静 +3 位作者 马幼捷 陶珑 问虎龙 赵明 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第1期95-103,共9页
在直流微电网中,为了保证直流母线与负载之间能量流动的稳定性,解决在能量流动中不确定因素产生的扰动问题。在建立DC-DC变换器数学模型的基础上,设计了一种基于深度强化学习的DC-DC变换器自抗扰控制策略。利用线性扩张观测器对总扰动... 在直流微电网中,为了保证直流母线与负载之间能量流动的稳定性,解决在能量流动中不确定因素产生的扰动问题。在建立DC-DC变换器数学模型的基础上,设计了一种基于深度强化学习的DC-DC变换器自抗扰控制策略。利用线性扩张观测器对总扰动的估计补偿和线性误差反馈控制特性对自抗扰控制器结构进行简化设计,并结合深度强化学习对其控制器参数进行在线优化。根据不同工况下的负载侧电压波形,分析了DC-DC变换器在该控制策略、线性自抗扰控制与比例积分控制下的稳定性、抗扰性和鲁棒性,验证了该控制策略的正确性和有效性。最后,在参数摄动下进行了蒙特卡洛实验,仿真结果表明该控制策略具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 直流微电网 深度强化学习 DQN算法 DC-DC变换器 线性自抗扰控制
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双电机线控转向系统协调驱动控制研究 被引量:1
7
作者 刘军 王怡凡 +1 位作者 顾洪钢 杨紫燕 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第1期19-26,共8页
选择双电机线控转向(steer-by-wire,SBW)系统作为研究对象,针对负载扰动、参数摄动以及双电机耦合等因素导致的双电机SBW系统跟踪与同步性能差的问题,提出一种基于自抗扰控制与滑模交叉耦合控制的双电机协调驱动控制策略。分析了双电机... 选择双电机线控转向(steer-by-wire,SBW)系统作为研究对象,针对负载扰动、参数摄动以及双电机耦合等因素导致的双电机SBW系统跟踪与同步性能差的问题,提出一种基于自抗扰控制与滑模交叉耦合控制的双电机协调驱动控制策略。分析了双电机SBW系统的结构和工作机理,建立了该系统动力学模型。设计了一个二阶自抗扰控制器用于电机位置控制,整合电机控制的位置、速度环,解决传统电机位置控制中速度参数不可调节的问题。为了进一步提高二阶自抗扰控制器在系统状态变化时的控制效果,利用模糊神经网络算法动态优化控制器参数,增强控制系统的自适应能力。同时,基于交叉耦合控制思想,采用滑模控制算法设计了滑模速度协调控制器解决双电机系统的不同步问题。最后,基于Carsim-Simulink联合仿真平台进行了仿真分析,证明了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 线控转向 自抗扰控制 模糊神经网络 滑模控制 交叉耦合控制
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基于改进鲸鱼优化算法的无人机模糊自抗扰控制
8
作者 单泽彪 王宇航 +1 位作者 魏昌斌 刘小松 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第6期1243-1252,共10页
为了提高四旋翼无人机位姿轨迹跟踪控制的快速性及精确性,本文提出一种基于改进鲸鱼优化算法的无人机模糊自抗扰控制方法。针对传统鲸鱼算法收敛精度低和速度慢的问题,通过Logistic混沌映射与Skew Tent映射相结合的方式来提高初始种群... 为了提高四旋翼无人机位姿轨迹跟踪控制的快速性及精确性,本文提出一种基于改进鲸鱼优化算法的无人机模糊自抗扰控制方法。针对传统鲸鱼算法收敛精度低和速度慢的问题,通过Logistic混沌映射与Skew Tent映射相结合的方式来提高初始种群的多样性,同时通过引入交叉算子与高斯变异算子来增强全局的搜索能力,防止搜索过程陷入局部最优。设计了一种基于鲸鱼优化算法的模糊自抗扰控制器,采用改进的鲸鱼优化算法对模糊自抗扰控制器的最优调整系数、模糊自抗扰控制器中非线性误差反馈控制率的微积分增益以及扩张状态观测器的误差校正系数进行迭代优化。仿真结果表明:本文提出的控制方法相对于其他控制方法能够有效地提高系统的控制性能,准确地跟踪期望飞行轨迹,加快控制系统的动态响应、降低稳态误差、提高抗干扰能力。 展开更多
关键词 无人机控制 自抗扰控制 模糊自抗扰控制 参数自整定 鲸鱼优化算法 混沌映射 交叉算子 高斯变异算子
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光电稳定平台的分数阶降阶自抗扰控制设计
9
作者 陈旭 邸宏伟 +1 位作者 林国余 陈佳明 《电光与控制》 北大核心 2025年第1期95-99,共5页
为了提高光电稳定平台的动态性能与抗干扰能力,提出一种分数阶降阶自抗扰控制(FO-RADRC)算法。首先,利用系统输出信号的可测性和可靠性,采用降阶线性扩张状态观测器,提高观测效率和精度;然后,采用分数阶PD(FOPD)作为控制律,从而增强系... 为了提高光电稳定平台的动态性能与抗干扰能力,提出一种分数阶降阶自抗扰控制(FO-RADRC)算法。首先,利用系统输出信号的可测性和可靠性,采用降阶线性扩张状态观测器,提高观测效率和精度;然后,采用分数阶PD(FOPD)作为控制律,从而增强系统的稳定性和控制性能。通过数值仿真实验,与线性自抗扰算法和降阶线性自抗扰算法进行了对比分析。结果表明,所提算法在动态性能指标上均优于对比算法,且在不同频率的等效扰动作用下具有更强的扰动抑制能力。这些结果验证了所提改进算法在提升光电稳定平台控制效果方面的有效性和创新性。 展开更多
关键词 光电稳定平台 分数阶控制 自抗扰控制 降阶线性扩张状态观测器
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基于处方图的油菜精准变量施肥调控系统设计与试验
10
作者 丁幼春 李浩鹏 +2 位作者 董万静 张栋津 徐春保 《农业机械学报》 北大核心 2025年第3期256-266,300,共12页
针对目前油菜直播机施肥作业过程中施肥调控精度低、土壤肥力分布不同难以实现时空差异化肥力补给的问题,设计了一种基于处方图的油菜精准变量施肥线性自抗扰调控系统。提出了基于云端高精度地图规划作业路径对施肥处方图进行栅格划分... 针对目前油菜直播机施肥作业过程中施肥调控精度低、土壤肥力分布不同难以实现时空差异化肥力补给的问题,设计了一种基于处方图的油菜精准变量施肥线性自抗扰调控系统。提出了基于云端高精度地图规划作业路径对施肥处方图进行栅格划分的方法,为机具施肥提供了指导性施肥量。构建了排肥器的线性自抗扰控制算法,Matlab仿真确定了关键参数,并与PID控制算法对比,线性自抗扰控制算法在抗干扰、超调量、稳态误差分别提高了39.08%、91.77%、86.96%。台架试验结果表明:施肥调控系统在设定施肥量和作业速度下,排肥器颗粒肥排量平均控制精度为98.06%。路面试验结果表明:基于处方图的变量施肥调控系统在变量施肥作业时,通过滞后距离补偿,平均施肥位置滞后距离为0.28 m,不同位置的施肥量控制精度均大于95.67%。田间试验结果表明:线性自抗扰控制算法在不同栅格区域内施肥量控制精度不低于95.21%,优于PID控制算法。该研究可为油菜生产中基于土壤养分的精准变量施肥提供技术支持。 展开更多
关键词 油菜 施肥处方图 变量施肥 线性自抗扰控制
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直驱式波浪发电系统串级LADRC功率优化控制技术
11
作者 张斌 段汉年 《太阳能学报》 北大核心 2025年第4期645-653,共9页
通过结合浮子在波浪中的受力运动方程与永磁同步直线电机模型,构建等效电路,设计一种基于降阶线性状态观测器(RLESO)的双闭环串级线性自抗扰(LADRC)控制算法,且以永磁同步直线电机电压电流为输入,设计无传感器速度滑模观测器替代传统速... 通过结合浮子在波浪中的受力运动方程与永磁同步直线电机模型,构建等效电路,设计一种基于降阶线性状态观测器(RLESO)的双闭环串级线性自抗扰(LADRC)控制算法,且以永磁同步直线电机电压电流为输入,设计无传感器速度滑模观测器替代传统速度传感器。仿真结果表明,所提速度观测器可对实际速度予以准确估计,基于RLESO的串级LADRC控制策略于表现出良好的跟踪效果,拥有较好得抗干扰能力和鲁棒性,功率输出优化效果明显。 展开更多
关键词 波浪能 波能转换 最大功率点跟踪 线性自抗扰控制器 降阶线性扩张状态观测器 无速度传感器
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轮式机器人EMB制动最佳滑移率线性自抗扰控制
12
作者 张凯健 茅靖峰 +2 位作者 张旭东 郑军强 秦秋月 《现代电子技术》 北大核心 2025年第16期177-186,共10页
轮式机器人的制动性能决定系统移动运行的稳定性和路径跟踪的准确性。为了提升轮式机器人的制动性能,研究了一种新型低时延电子机械制动(EMB)执行器结构,并提出基于最佳滑移率的线性自抗扰(LADRC)制动控制策略。首先,依据EMB制动原理和... 轮式机器人的制动性能决定系统移动运行的稳定性和路径跟踪的准确性。为了提升轮式机器人的制动性能,研究了一种新型低时延电子机械制动(EMB)执行器结构,并提出基于最佳滑移率的线性自抗扰(LADRC)制动控制策略。首先,依据EMB制动原理和功能要求,采用SolidWorks软件进行EMB执行器的三维结构设计优化;然后,根据驱动轮制动的最佳滑移率控制原理,结合单轮模型和Burckhardt轮胎模型,导出EMB执行器制动过程中机电耦合动力学模型;最后,在考虑模型不确定和大干扰情况下,完成了基于滑移率的LADRC制动控制器设计。多路况制动性能仿真测试结果表明,所提方法可以合理调整轮式机器人制动控制的最佳滑移率,且车轮制动的附着系数始终达到峰值,确保了制动过程的可靠性。 展开更多
关键词 轮式机器人 电子机械制动 执行器 最佳滑移率 线性自抗扰控制 低时延 动力学建模
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基于模糊线性自抗扰的薄壁件机器人铣削切深控制 被引量:1
13
作者 石龙 周鹤翔 李洲龙 《中国机械工程》 北大核心 2025年第4期671-680,共10页
弱刚性的大型薄壁零件在机器人减薄加工过程中会出现较大的变形和振动,使得工件表面加工质量下降,剩余壁厚精度难以保证。为此,采用音圈电机驱动的随动支撑头进行振动和变形抑制,并提出了基于模糊线性自抗扰控制(FLADRC)的薄壁件机器人... 弱刚性的大型薄壁零件在机器人减薄加工过程中会出现较大的变形和振动,使得工件表面加工质量下降,剩余壁厚精度难以保证。为此,采用音圈电机驱动的随动支撑头进行振动和变形抑制,并提出了基于模糊线性自抗扰控制(FLADRC)的薄壁件机器人铣削切深控制策略。为验证该控制策略的有效性,首先采用MATLAB/Simulink仿真实验平台建立系统控制模型并进行了仿真分析,然后在薄壁件机器人铣削实验平台上进行了实验验证。仿真和实验结果均表明,基于随动支撑头的切深控制策略能够显著抑制薄壁件加工过程中的振动和变形,并有效保证剩余壁厚的精度。此外,相较于传统的模糊PID(FPID)控制,模糊线性自抗扰控制器具有更好的控制效果,在外部干扰的情况下表现出更好的鲁棒性。 展开更多
关键词 薄壁件 机器人铣削 切深控制 模糊线性自抗扰控制 音圈电机 随动支撑头
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基于模糊间接迭代学习的植保无人车自抗扰控制
14
作者 苗宪盛 王环哲 +1 位作者 韩香江 陈建 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期941-954,共14页
针对植保无人车(plant-protection UGV)在田间施药时药箱中药液晃动、空气阻力和非线性摩擦等不确定因素对于速度和转向角控制的影响,设计了一种基于模糊间接迭代学习的自抗扰控制器(FILC-ADRC)。首先,建立了包含药箱的植保无人车的非... 针对植保无人车(plant-protection UGV)在田间施药时药箱中药液晃动、空气阻力和非线性摩擦等不确定因素对于速度和转向角控制的影响,设计了一种基于模糊间接迭代学习的自抗扰控制器(FILC-ADRC)。首先,建立了包含药箱的植保无人车的非线性时变动力学模型;然后,将模糊迭代学习控制器与自抗扰控制器相结合,设计了基于模糊间接迭代学习的自抗扰控制器,其中,间接迭代学习控制器用于在线整定带宽和控制通道增益参数,模糊控制器负责实时更新间接迭代学习的学习参数;最后,通过仿真试验验证FILC-ADRC在植保无人车控制中的有效性。研究结果表明:在速度和转向角的阶跃信号、正弦信号跟踪试验中,FILC-ADRC较PID控制器、自抗扰控制器(ADRC)均呈现出更好的控制效果;在考虑真实干扰的速度跟踪试验中,FILC-ADRC在面对非线性摩擦和地面凹凸不平等复杂干扰时,仍能较好地实现速度控制;在路径跟踪控制试验中,FILC-ADRC对速度、转向角和路径均取得了较好的跟踪效果。本文所提方法可用于稻田、番茄种植园等具有复杂干扰的非结构化环境中,提升植保无人车施药作业效率。 展开更多
关键词 植保无人车 干扰抑制 自抗扰控制器 迭代学习控制 模糊控制
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基于切换策略的翼伞轨迹跟踪控制
15
作者 王闯 刘蓉 +1 位作者 杨明 王佑 《兵工自动化》 北大核心 2025年第2期49-54,共6页
针对翼伞系统轨迹跟踪控制中强扰动、大时滞性等问题,提出一种基于切换策略的翼伞轨迹跟踪控制器。结合线性自抗扰控制抗扰动能力强、响应速度快,预测控制能有效克服系统时滞性、跟踪精度高、鲁棒性好等优点,采用2维轨迹跟踪制导策略通... 针对翼伞系统轨迹跟踪控制中强扰动、大时滞性等问题,提出一种基于切换策略的翼伞轨迹跟踪控制器。结合线性自抗扰控制抗扰动能力强、响应速度快,预测控制能有效克服系统时滞性、跟踪精度高、鲁棒性好等优点,采用2维轨迹跟踪制导策略通过跟踪目标轨迹的航向角实现对翼伞轨迹的跟踪控制;在切换策略中,依据航向角偏差量设计双切换量的控制器切换规则,降低控制器间切换频率,提高双控制器切换的可靠性。仿真结果表明,与单一的控制器相比,切换控制器对给定归航轨迹的跟踪具有更优的效果。 展开更多
关键词 翼伞系统 轨迹跟踪 切换策略 线性自抗扰控制 预测控制
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一种改进的WACC混合阻尼并网鲁棒控制策略
16
作者 何国锋 薛园超 +1 位作者 王鸿玉 李睿 《可再生能源》 北大核心 2025年第8期1074-1081,共8页
加权平均电流控制可以将控制系统降阶,但易使并网电流发生谐振。文章提出了一种基于线性自抗扰控制的强鲁棒性混合阻尼控制策略。首先,分析电网阻抗变化对系统阻尼系数的影响,提出了一种带补偿环节的加权平均电流控制混合阻尼控制策略,... 加权平均电流控制可以将控制系统降阶,但易使并网电流发生谐振。文章提出了一种基于线性自抗扰控制的强鲁棒性混合阻尼控制策略。首先,分析电网阻抗变化对系统阻尼系数的影响,提出了一种带补偿环节的加权平均电流控制混合阻尼控制策略,保证系统的阻尼不受电网阻抗变化的影响;其次,利用加权平均电流控制的降阶特性,为系统引入一阶线性自抗扰控制器,对系统扰动进行补偿,抑制电网阻抗变化对控制系统带宽的影响,进一步增加系统的鲁棒性;最后,通过仿真和试验证明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 并网电流 谐振 混合阻尼控制策略 线性自抗扰控制
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高速铁路动车组升力翼结构运动的主动控制技术
17
作者 朱彦 王成强 +3 位作者 向超群 范子寅 高世卿 王蕾 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第2期96-100,共5页
[目的]高速铁路动车组升力翼结构可以降低车辆轮轨间的摩擦阻力,减少车轮磨损。但由于高速铁路动车组的运行工况复杂多变,升力翼所承受的动态载荷在不断变化,为确保动车组安全、高效运行,同时充分发挥升力翼结构的节能减阻效能,需为升... [目的]高速铁路动车组升力翼结构可以降低车辆轮轨间的摩擦阻力,减少车轮磨损。但由于高速铁路动车组的运行工况复杂多变,升力翼所承受的动态载荷在不断变化,为确保动车组安全、高效运行,同时充分发挥升力翼结构的节能减阻效能,需为升力翼设计合适的控制方案。[方法]介绍了升力翼的整体结构组成,提出了升力翼结构运动的主动控制方案。其中,为底部旋转装置设计了基于位置跟踪的多变量耦合系统解耦控制算法;为攻角变换装置设计了基于LADRC(线性自抗扰控制)的交叉耦合协同控制算法;为翼尾伸缩装置设计了控制流程和到位停车电路方案。搭建仿真模型,验证了所提底部旋转控制方案、攻角变换控制方案的控制效果。[结果及结论]升力翼结构运动的主动控制方案可以满足升力翼的功能需求,包括底部旋转装置的到位精度要求、攻角变换装置的同步控制要求及翼尾伸缩装置的匀速运动和到位停车要求。该方案弥补了既有控制方案的不足,提高了升力翼的安全性、稳定性及可靠性。 展开更多
关键词 高速铁路动车组 升力翼 解耦控制 线性自抗扰控制算法
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二维直线电机无模型自抗扰摩擦补偿轮廓控制
18
作者 常德彪 曹荣敏 侯忠生 《控制工程》 北大核心 2025年第3期459-468,共10页
针对二维直线电机中存在非线性摩擦力和不确定性内外扰动的问题,设计一种无模型自抗扰控制器,该方案通过将无模型自适应控制(model-free adaptive control,MFAC)与自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)中的扩张状态... 针对二维直线电机中存在非线性摩擦力和不确定性内外扰动的问题,设计一种无模型自抗扰控制器,该方案通过将无模型自适应控制(model-free adaptive control,MFAC)与自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)中的扩张状态观测器(extended state observer,ESO)相结合,形成无模型自适应观测器,既能够降低扩张状态观测器的估算负担,又可对二维直线电机单轴摩擦力以及内外扰动进行估算和补偿,进而提高位置跟踪精度。同时,为了提高二维直线电机的轮廓精度,在无模型自抗扰单轴控制基础上,提出了无模型自抗扰交叉耦合控制方案,以提高双轴同步控制精度,减小系统的轮廓误差。通过理论推导,验证了该控制方案的收敛性和可行性。仿真对比分析的结果表明,相比于常规自抗扰控制器,无模型自抗扰控制器的单轴跟踪精度得到了提高,同时无模型自抗扰交叉耦合控制能够进一步提高系统的轮廓精度。 展开更多
关键词 无模型自适应控制 自抗扰控制 二维直线电机 轮廓误差 摩擦补偿
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级联LESO自抗扰直线感应电机矢量控制 被引量:1
19
作者 胡海林 严庄宇 +1 位作者 钟经平 丰富 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第1期135-143,共9页
直线感应电机(LIM)因其卓越的爬坡性能、低噪音和转弯半径小等特点,广泛用于磁浮管轨。针对传统LIM矢量控制在强耦合、高精度控制等场合存在动态响应速度慢、抗干扰能力不足等问题,提出并设计了基于级联线性扩张状态观测器(LESO)线性自... 直线感应电机(LIM)因其卓越的爬坡性能、低噪音和转弯半径小等特点,广泛用于磁浮管轨。针对传统LIM矢量控制在强耦合、高精度控制等场合存在动态响应速度慢、抗干扰能力不足等问题,提出并设计了基于级联线性扩张状态观测器(LESO)线性自抗扰(LADRC)的速度调节器。首先设计基于传统自抗扰控制方法的速度调节器;由于传统LADRC速度调节器中单个LESO估计扰动负担较重,难以满足LIM较高的扰动观测需求。因此设计级联LESO提高LADRC对系统扰动的估计能力,并在频域上分析了改进型LADRC在扰动估计性能的优越性。在半实物仿真实验平台验证了级联LESO线性自抗扰控制算法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 直线感应电机 线性自抗扰控制 级联扩张状态观测器 频域分析 半实物仿真
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复合式无人直升机姿态控制半物理仿真验证
20
作者 邓柏海 徐锦法 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第2期608-620,共13页
半物理仿真作为飞行控制系统设计验证的一条有效测试途径,能降低其研制风险和成本。姿态控制回路是飞行控制系统设计的关键,决定着飞行控制系统设计的成败。复合式无人直升机(compound unmanned helicopter, CUH)的飞行动态特性不但非... 半物理仿真作为飞行控制系统设计验证的一条有效测试途径,能降低其研制风险和成本。姿态控制回路是飞行控制系统设计的关键,决定着飞行控制系统设计的成败。复合式无人直升机(compound unmanned helicopter, CUH)的飞行动态特性不但非线性明显、耦合性强,而且操纵输入冗余,给飞行控制律设计带来极大挑战。建立复合式无人直升机飞行动力学全量非线性运动方程,以此为被控对象,设计姿态线性自抗扰控制器(linear active disturbance rejection controller, LADRC),用STM32F405嵌入式控制器作为机载控制器完成软、硬件实现,被控对象飞行动力学模型构成姿态控制半物理仿真系统。机载控制器实时硬件在环,姿态控制律设计为LADRC和比例-积分-微分控制器(proportion-integration-differentiation controller, PID)两种,控制通道输出经操纵策略分配作用于被控对象模型操纵舵面,采用姿态控制对比方法在半物理仿真系统上完成仿真试验。仿真结果验证LADRC满足CUH姿态控制要求,其稳定性、抗扰性和鲁棒性均好于PID控制,能使CUH在全飞行模式下稳定、可靠地飞行。试飞结果验证了所设计控制方法的有效性。 展开更多
关键词 复合式无人直升机 操纵策略 线性自抗扰控制 半物理仿真
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