液压伺服系统的改进自抗扰控制

1

作者 魏立新 秦鹏帅 《燕山大学学报》 北大核心 2025年第5期429-435,470,共8页

液压伺服系统具有输出功率大的特点,因此在工业领域得到了广泛的应用,但液压伺服系统的建模不确定性和外界扰动影响了系统的位置跟踪控制性能。针对该问题,本文提出一种基于径向基函数神经网络的自抗扰控制器,并结合改进的麻雀搜索算法... 液压伺服系统具有输出功率大的特点,因此在工业领域得到了广泛的应用,但液压伺服系统的建模不确定性和外界扰动影响了系统的位置跟踪控制性能。针对该问题,本文提出一种基于径向基函数神经网络的自抗扰控制器,并结合改进的麻雀搜索算法对参数进行调整。首先,利用AMEsim-Simulink软件对液压伺服系统进行协同仿真,完成控制对象的构建,通过物理仿真降低数学建模不确定性的影响。其次,构建径向基函数神经网络对被控对象受到的扰动进行补偿,近似地认为原对象受到的扰动变化范围变小,从而提高控制品质。最后,针对自抗扰控制器参数较多且相互耦合、参数调整困难问题,采用改进的麻雀搜索算法对自抗扰控制器的参数进行优化。仿真结果表明,复合控制系统可以大大降低超调量,提高控制精度。 展开更多

关键词 自抗扰控制 神经网络 改进麻雀搜索算法 液压伺服系统控制

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光储一体化变流器改进滑模自抗扰控制 被引量：1

2

作者 周杰 皇金锋 黄红杰 《电工技术学报》 北大核心 2025年第2期504-516,530,共14页

由于光照强度等不可控因素的影响,光伏模块输出功率具有较大的随机性,容易降低光储并网系统的暂态性能。为此,该文在光储一体化变流器中提出了一种改进滑模自抗扰控制(SM-ADRC)策略以降低暂态时的直流母线电压波动并加快功率响应速度。... 由于光照强度等不可控因素的影响,光伏模块输出功率具有较大的随机性,容易降低光储并网系统的暂态性能。为此,该文在光储一体化变流器中提出了一种改进滑模自抗扰控制(SM-ADRC)策略以降低暂态时的直流母线电压波动并加快功率响应速度。首先,针对传统扩张状态观测器(ESO)对状态变量和扰动观测精度不足的问题,引入新的误差作为ESO的调节依据以提升跟踪能力;其次,将反步设计和互补滑模控制相结合运用到状态误差反馈律中,以提升控制系统的鲁棒性,并通过改进指数趋近律减小滑模固有的抖振现象;再次,从理论上证明了基于改进指数趋近律的反步互补滑模(BCSMC)和改进ESO的稳定性以及改进ESO的误差范围;最后,通过仿真和StarSim实验平台对比在不同工况下的直流母线波动情况和功率响应速度,验证了所提改进SM-ADRC策略相比于传统SM-ADRC策略和PI控制策略的优越性和可行性。 展开更多

关键词 光储一体化变流器 自抗扰控制 反步设计 互补滑模控制 改进指数趋近律

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基于无差扰动跟踪ESO的四旋翼无人机串级线性自抗扰控制

3

作者 韩月 常哲 +3 位作者 李文 陈佳雨 原梅妮 陈鹏云 《航空制造技术》 北大核心 2025年第17期106-115,共10页

针对四旋翼无人机在模型不确定和外界未知干扰条件下的姿态控制问题,设计了一种可实现无差扰动跟踪的改进线性自抗扰姿态控制方法。通过在扩张状态观测器中引入误差修正机制,实现系统的无差扰动跟踪和估计,并采用Levant微分器精确提取... 针对四旋翼无人机在模型不确定和外界未知干扰条件下的姿态控制问题,设计了一种可实现无差扰动跟踪的改进线性自抗扰姿态控制方法。通过在扩张状态观测器中引入误差修正机制,实现系统的无差扰动跟踪和估计,并采用Levant微分器精确提取控制器输入信号。采用串级控制策略将姿态控制分解为串级双回路控制结构,即角速度控制为内环,角度控制为外环,从而提高了控制器的抗干扰能力和鲁棒性。基于半物理仿真环境,对不同干扰条件下的姿态控制效果进行仿真测试。结果表明,本文所设计的控制器具有较高的控制精度和稳定性,能够满足四旋翼无人机姿态控制的要求。 展开更多

关键词 四旋翼无人机 姿态控制 线性自抗扰控制 串级控制策略 改进扩张状态观测器 半物理仿真

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融合改进重复控制–分数阶自抗扰的LCL型并网逆变器电流控制

4

作者 何彪 林珊 +1 位作者 王孝洪 潘志锋 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第6期1101-1113,共13页

三相LCL型逆变器具有高频抑制明显和体积较小的优点,但LCL型滤波器固有谐振峰易导致系统不稳定.本文设计了基于分数阶线性扩张状态观测器(FOLESO)的分数阶自抗扰控制(FOLADRC)策略,利用FOLESO的扰动补偿特性有效地抑制了系统的谐振峰.... 三相LCL型逆变器具有高频抑制明显和体积较小的优点,但LCL型滤波器固有谐振峰易导致系统不稳定.本文设计了基于分数阶线性扩张状态观测器(FOLESO)的分数阶自抗扰控制(FOLADRC)策略,利用FOLESO的扰动补偿特性有效地抑制了系统的谐振峰.在此基础上,引入了具有无相移低通滤波器和降阶型频率自适应相位滞后环节的改进重复控制(RC)策略,进一步提高系统对周期性电流谐波抑制能力.本文还给出了改进重复控制–分数阶自抗扰控制(RCFOLADRC)策略的详细设计过程、参数选择方法和相关性能分析.仿真和实验结果表明,所提出RC-FOLADRC在保证电流跟踪性能的基础上,对电网阻抗变化、LCL滤波器参数变化和电网频率波动有很强的鲁棒性,能够有效地应用于LCL型逆变器并获得较为理想的并网电流. 展开更多

关键词 LCL型逆变器 改进重复控制 分数阶自抗扰控制 电流谐波抑制

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抑制直驱风机宽频振荡的改进ADRC策略及其参数整定

5

作者 余欣同 武家辉 李国栋 《电力工程技术》 北大核心 2025年第5期90-99,共10页

针对直驱风机与弱交流电网之间产生的宽频振荡问题,提出一种基于目标约束参数整定优化的改进自抗扰控制器(active disturbance rejection controller,ADRC)。首先,建立直驱风机并网模型,分析宽频振荡产生机理,进行网侧换流器内ADRC设计... 针对直驱风机与弱交流电网之间产生的宽频振荡问题,提出一种基于目标约束参数整定优化的改进自抗扰控制器(active disturbance rejection controller,ADRC)。首先,建立直驱风机并网模型,分析宽频振荡产生机理,进行网侧换流器内ADRC设计;然后,为解决ADRC参数整定困难的问题,同时为提高系统稳定性和快速响应性,建立含入网频率误差及系统调节时间的多目标优化函数,结合全局搜索寻优的方法实现改进ADRC的参数整定,提高ADRC参数设计的快速性、准确性和合理性;最后,基于MATLAB/Simulink仿真软件,对比分析基于传统带宽法和文中方法所设计的控制器参数的宽频振荡抑制效果。相较于采用带宽法整定的参数,文中方法整定后系统的超调量、调节时间、并网电流谐波含量都有所降低。结果表明,采用改进ADRC策略可以使直驱风机并网系统获得更好的动态响应特性、抗扰性和并网电流质量。 展开更多

关键词 弱电网 直驱风机 宽频振荡 改进自抗扰控制器(ADRC) 网侧换流器 系统稳定性

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用于构网型配储风机的储能DC/DC变换器动态性能提升方法

6

作者 史皓男 孙毅超 +3 位作者 唐小波 王伟 杨冬梅 韦徵 《电力工程技术》 北大核心 2025年第2期34-43,共10页

风力发电机内部配储系统通常需要采用DC/DC变换器连接到直流母线,而采用传统比例积分(proportional integral,PI)控制的储能DC/DC变换器由于动态性能不佳,在电网惯量/频率支撑过程中易导致母线电压跌落较多甚至产生欠压停机的风险。文... 风力发电机内部配储系统通常需要采用DC/DC变换器连接到直流母线,而采用传统比例积分(proportional integral,PI)控制的储能DC/DC变换器由于动态性能不佳,在电网惯量/频率支撑过程中易导致母线电压跌落较多甚至产生欠压停机的风险。文中提出采用自抗扰控制对LLC型储能DC/DC变换器的抗扰性能与动态性能进行提升,并利用改进灰狼算法对自抗扰控制器的6个核心参数进行离线自寻优。改进灰狼算法将动态邻域搜索引入到传统灰狼算法的位置更新策略中,有效提升了自寻优算法的收敛速度。所提改进灰狼优化自抗扰控制方法能够缩短母线电压恢复时间,快速协调配储风机和电网之间的能量交换,有效提升配储风机的母线电压稳定性和惯量/频率支撑能力。MATLAB/Simulink仿真结果验证了文中所提控制方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 LLC型储能DC/DC变换器 自抗扰控制 改进灰狼算法 离线自寻优 动态领域搜索 配储风机

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基于定时收敛滑模的构网型光储系统改进自抗扰控制

7

作者 胡振洋 王嘉力 +2 位作者 傅作超 刘月明 皇金锋 《电力工程技术》 北大核心 2025年第2期69-79,共11页

随着大规模分布式发电设备逐步取代传统的同步发电机,并网系统面临着惯性缺失、电压和频率稳定性下降等一系列挑战。构网型控制技术的引入为分布式发电设备赋予了必要的惯性和频率支持能力。在构网控制技术领域,虚拟同步发电机技术虽已... 随着大规模分布式发电设备逐步取代传统的同步发电机,并网系统面临着惯性缺失、电压和频率稳定性下降等一系列挑战。构网型控制技术的引入为分布式发电设备赋予了必要的惯性和频率支持能力。在构网控制技术领域,虚拟同步发电机技术虽已得到广泛应用,但其依赖的传统比例积分(proportional integral,PI)控制策略存在抗干扰能力弱、暂态稳定性不足等问题。针对这些不足,文中在构网型光储系统中提出了一种改进的滑模自抗扰控制策略,并将其应用于系统电压外环以提升系统性能。其中,分数阶扩张状态观测器的设计增强了系统对内部状态的观测能力,而所设计的定时收敛滑模控制器,凭借其能够定时收敛至平衡点的特性,有效抑制了传统滑模控制中的抖振现象,从而显著增强了系统的鲁棒性和抗干扰能力。最后,在MATLAB环境中构建仿真模型并进行实验验证,仿真与实验结果一致表明,文中提出的控制策略有效减少了系统的暂态电压波动,并加快了系统响应速度,对系统性能的改善起到了积极的作用。 展开更多

关键词 构网型光储系统 虚拟同步发电机 改进滑模自抗扰控制 分数阶 扩张状态观测器 定时收敛滑模

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基于改进蝴蝶算法的排气压力自抗扰控制参数优化

8

作者 张丰麟 张松 +1 位作者 白克强 陈华 《机床与液压》 北大核心 2025年第18期104-111,共8页

用飞行环境模拟排气系统开展发动机过渡态试验时存在强非线性、气流扰动大和强噪声干扰。针对此问题,为了保证飞行环境模拟排气系统压力跟踪控制的精度,对蝴蝶优化算法进行改进,利用改进的BOA对自抗扰控制器(ADRC)的参数进行整定,提出... 用飞行环境模拟排气系统开展发动机过渡态试验时存在强非线性、气流扰动大和强噪声干扰。针对此问题,为了保证飞行环境模拟排气系统压力跟踪控制的精度,对蝴蝶优化算法进行改进,利用改进的BOA对自抗扰控制器(ADRC)的参数进行整定,提出一种改进BOA-ADRC方法。引入惯性权重系数,其值可根据蝴蝶香味浓度动态调整,使蝴蝶根据距离最优解的远近来动态调整搜索步长,以提高算法的自适应能力;并将算法中的幂指数系数由固定值调整为非线性递增,以此平衡算法全局和局部搜索能力。将改进BOA-ADRC算法与PID控制算法、线性ADRC以及BOA算法在无噪声以及强噪声环境下的仿真结果进行对比,以验证所提方法的可行性。结果表明:在无噪声环境下,改进BOA-ADRC算法的最大误差和平均误差在4种方法中最小,分别为0.64 kPa和0.071 kPa,具有收敛速度快、跟踪误差小等优势,即使在强噪声环境下,也可有效提升系统的稳定性和抗干扰能力。 展开更多

关键词 排气压力 改进蝴蝶算法 自抗扰控制 参数优化

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基于改进萤火虫群优化算法的永磁同步电机级联控制

9

作者 冯立杰 靳科新 张虎翼 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第9期137-145,共9页

针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)控制系统的鲁棒性和稳态性能易受外部干扰和参数调整等因素影响,提出一种基于改进萤火虫群优化(glowworm swarm optimization,GSO)算法的自抗扰控制(active disturbance reje... 针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)控制系统的鲁棒性和稳态性能易受外部干扰和参数调整等因素影响,提出一种基于改进萤火虫群优化(glowworm swarm optimization,GSO)算法的自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)和改进超螺旋滑模控制(super-twisting sliding mode control,STSMC)相结合的控制方法。首先,采用改进的GSO算法对自抗扰控制器参数进行优化整定,解决传统自抗扰控制器参数选择困难、初始条件敏感及鲁棒性不足等问题,进而将优化后的ADRC运用到转速环。其次,将改进的STSMC运用到电流环,以解决传统滑模控制抖振严重、稳态性能差以及控制系统对数学模型精度要求较高的缺陷。最后,对该控制方法进行应用仿真,结果表明采用该控制方法能有效降低超调量和稳态误差,提高系统的抗干扰能力,加快响应时间。所提出的方法不仅验证了其可行性和优越性,还为永磁同步电机控制系统的设计提供一定参考建议。 展开更多

关键词 永磁同步电机 改进超螺旋滑模控制 自抗扰控制 萤火虫群优化算法 改进fal函数

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基于改进灰狼算法的空调送风温度自抗扰控制

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作者 杨世忠 宫钰程 王伟 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第13期5491-5500,共10页

针对变风量空调送风温度控制系统存在非线性、大迟延、模型参数不确定且抗干扰能力弱等问题,设计了基于自抗扰控制器(active disturbance rejection control, ADRC)的送风温度闭环控制系统。为了克服自抗扰控制器在参数调整上的困难,提... 针对变风量空调送风温度控制系统存在非线性、大迟延、模型参数不确定且抗干扰能力弱等问题,设计了基于自抗扰控制器(active disturbance rejection control, ADRC)的送风温度闭环控制系统。为了克服自抗扰控制器在参数调整上的困难,提出一种改进灰狼优化算法(improved grey wolf optimization, IGWO)优化控制器参数,通过在灰狼优化算法(grey wolf optimization, GWO)中引入混沌映射、非线性收敛因子、动态权重及维度学习策略,增加了种群多样性并兼顾搜索和开发的平衡。通过对不同的单峰、多峰函数测试,证明了IGWO算法具有更好的寻优精度、收敛速度和稳定性。通过MATLAB仿真验证了所提算法的优势和可行性;随后通过实验进一步证明:与传统比例-积分-微分(proportional-integral-derivative, PID)控制器、传统灰狼算法优化的自抗扰控制器相比,采用IGWO算法优化的自抗扰控制器使系统送风温度超调量缩短45.3%和8.9%,调整时间减少34.8%和11.2%,稳态误差更小,系统更节能。 展开更多

关键词 变风量空调 送风温度 PID控制 自抗扰控制 改进灰狼算法

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基于神经网络的微电网交错并联变换器的改进自抗扰控制 被引量：1

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作者 熊志杰 张大伟 +2 位作者 席骊瑭 王彦沣 周哲民 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期276-284,共9页

针对混合储能微电网在负载突变、扰动加入等多种复杂工况下引起的用电端降压接口的电压质量降低的问题,文章设计了一种以改进线性自抗扰为主要控制器,以BP神经网络为辅助参数优化算法的闭环控制策略。首先,根据六路交错并联变换器的电... 针对混合储能微电网在负载突变、扰动加入等多种复杂工况下引起的用电端降压接口的电压质量降低的问题,文章设计了一种以改进线性自抗扰为主要控制器,以BP神经网络为辅助参数优化算法的闭环控制策略。首先,根据六路交错并联变换器的电路拓扑建立时域下的数学模型,并对系统总扰动进行重构,将总扰动分解为模型未知扰动和外界扰动,分别利用观测器进行估计,形成了改进线性自抗扰控制,提高系统的扰动观测能力和观测精度;其次,为使系统获得控制参数的实时优化能力,引入BP神经网络,对控制器参数进行实时整定;最后,搭建了混合微电网六路交错并联变换器的数字仿真模型和半实物仿真模型进行验证,并与PI,LADRC进行了比较。结果显示,所提控制策略不仅具备优异的输出电压质量,而且使系统获得了更好的稳定性与鲁棒性。 展开更多

关键词 混合储能微电网 电压质量下降 改进线性自抗扰控制 模糊控制 六路交错并联变换器

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基于卡尔曼滤波的改进ADRC风电制动器控制策略研究 被引量：1

12

作者 冯高明 杨展 谭兴国 《陕西科技大学学报》 北大核心 2024年第2期156-163,共8页

为了提高风电制动器的抗干扰能力和控制精度,在传统三闭环系统的基础上,提出改进自抗扰控制并融合卡尔曼滤波算法.在扩张状态观测器中引入速度跟踪情况,将传统的“大带宽、小误差”改进为“小带宽、小误差”,提高观测器的观测效率.在误... 为了提高风电制动器的抗干扰能力和控制精度,在传统三闭环系统的基础上,提出改进自抗扰控制并融合卡尔曼滤波算法.在扩张状态观测器中引入速度跟踪情况,将传统的“大带宽、小误差”改进为“小带宽、小误差”,提高观测器的观测效率.在误差反馈控制率中引入新型指数趋近律的滑模控制,增强控制效果.在电流环中引入卡尔曼滤波算法,降低电流噪声.通过MATLAB/Simulink建立风电制动系统的数学模型,与传统自抗扰控制策略和PID控制策略进行对比分析.结果表明:改进后的控制策略提高了响应速度,降低了启动转矩和电流噪声;制动器在不同工况下均展现出来良好的控制效果和抗干扰能力,提升了系统的鲁棒性和动态性能. 展开更多

关键词 风力发电 电动制动器 改进自抗扰控制 卡尔曼滤波 三闭环控制

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基于滑模自抗扰的储能变流器控制策略 被引量：2

13

作者 皇金锋 周杰 黄红杰 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2171-2181,共11页

为了提高储能变流器(PCS)的动态性能,设计基于降阶级联扩张状态观测器(ESO)和互补滑模控制(CSMC)的改进自抗扰控制(ADRC)策略,将改进ADRC策略应用于PCS的双向DC/AC变流器电压外环.改进ESO为降阶级联ESO以提高状态变量和系统总扰动的估... 为了提高储能变流器(PCS)的动态性能,设计基于降阶级联扩张状态观测器(ESO)和互补滑模控制(CSMC)的改进自抗扰控制(ADRC)策略,将改进ADRC策略应用于PCS的双向DC/AC变流器电压外环.改进ESO为降阶级联ESO以提高状态变量和系统总扰动的估计速度,增加扰动估计能力;更改PD控制为CSMC以设计状态误差反馈律,提升PCS的系统鲁棒性;设计改进指数趋近律以抑制抖振现象.为了证明改进ADRC策略相较于PI控制和传统ADRC的优越性,建立仿真模型并搭建相关实验平台.仿真与实验结果表明,改进ADRC策略减小了PCS暂态时直流母线电压波动,提高了PCS交流侧功率响应速度,改善了交流侧的输出电能质量. 展开更多

关键词 储能变流器(PCS) 自抗扰控制(ADRC) 降阶级联扩张状态观测器 互补滑模控制(CSMC) 改进指数趋近律

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基于改进自抗扰控制的电动伺服系统机械谐振抑制方法 被引量：6

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作者 莫昱 唐旭东 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期309-317,共9页

导弹发射和飞行过程中,电动伺服系统受发动机点火、气动负载、舵面冲击等载荷作用下,加大结构的磨损,导致系统结构间隙的存在,极大地降低了传动刚度,并加剧谐振带来的危害。本文提出改进自抗扰控制器(active disturbance rejection cont... 导弹发射和飞行过程中,电动伺服系统受发动机点火、气动负载、舵面冲击等载荷作用下,加大结构的磨损,导致系统结构间隙的存在,极大地降低了传动刚度,并加剧谐振带来的危害。本文提出改进自抗扰控制器(active disturbance rejection controller,ADRC)以改善电动伺服系统的位置跟踪特性。首先分析了电动伺服系统的机械谐振机理,设计了线性自抗扰控制器,利用改进粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法进行控制参数寻优,并进行了仿真分析验证了该方法的可行性,最后电动伺服系统试验结果验证了改进ADRC的有效性,提高电动伺服系统的动态和稳态性能。 展开更多

关键词 电动伺服系统 谐振 自抗扰控制器 改进粒子群优化算法

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基于改进平衡优化算法的折叠翼飞行器自抗扰控制器设计 被引量：4

15

作者 孟志鹏 杨柳庆 +1 位作者 王波 刘燕斌 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2449-2460,共12页

针对折叠翼飞行器(FWV)模型误差和抗扰动能力较差及自抗扰控制器(ADRC)人工参数整定难的问题,提出一种基于莱维飞行的改进平衡优化(LEO)算法。给出典型FWV动力学模型,基于ADRC结构设计一种FWV的姿态控制器;在此基础上用所提算法整定了A... 针对折叠翼飞行器(FWV)模型误差和抗扰动能力较差及自抗扰控制器(ADRC)人工参数整定难的问题,提出一种基于莱维飞行的改进平衡优化(LEO)算法。给出典型FWV动力学模型,基于ADRC结构设计一种FWV的姿态控制器;在此基础上用所提算法整定了ADRC参数,并从控制性能和抗干扰的角度对经参数优化后的ADRC和传统ADRC进行仿真对比;将所提算法与经典平衡优化算法、粒子群优化(PSO)算法等进行仿真对比。仿真结果表明:所提算法优化的控制器能提高FWV的控制精度和扰动抑制性能,验证了所提算法在解决ADRC参数优化问题时的优越性。对搭载优化后ADRC的样机进行实飞验证,结果表明:在风扰之下,FWV样机仍具有较好的飞行性能指标,进一步验证了所提算法优化的ADRC对FWV抗扰能力的提升。 展开更多

关键词 折叠翼飞行器 改进平衡优化算法 莱维飞行 自抗扰控制器 姿态控制

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多电航空发动机发电机负载突变时的自抗扰控制研究 被引量：3

16

作者 方鋆 张天宏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期236-245,共10页

多电航空发动机运行过程中发电机负载突变会影响发动机转速的稳定。通过分析发动机与发电机的耦合机理,将耦合输入、观测误差积分和动态调度参数加入扩张状态观测器中,提出一种基于改进扩张状态观测器的自抗扰控制算法以抑制负载突变扰... 多电航空发动机运行过程中发电机负载突变会影响发动机转速的稳定。通过分析发动机与发电机的耦合机理,将耦合输入、观测误差积分和动态调度参数加入扩张状态观测器中,提出一种基于改进扩张状态观测器的自抗扰控制算法以抑制负载突变扰动影响。通过多工况发电机负载突变仿真,验证了耦合输入和动态调度参数改进可减小超调,观测误差积分和动态调度参数改进可缩短调节时间。相同观测器带宽下,改进后转速受扰超调至少降低68%,调节时间至少缩短46%,总扰动最大估计误差减小80%,证明了改进后的算法对发电机负载突变具有更强的抗扰能力。 展开更多

关键词 多电航空发动机 负载突变 自抗扰控制 改进扩张状态观测器 稳态控制

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双极性直流微电网的改进型高阶滑模自抗扰控制 被引量：3

17

作者 陈旭 皇金锋 李聪林 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期111-122,共12页

针对双极性直流微电网中分布式新能源的系统功率波动、负载侧负荷频繁投切等不确定因素所引起母线电压波动问题,以基于风光互补含混合储能的双极性直流微电网为研究对象,提出一种双闭环改进型高阶滑模自抗扰控制策略。首先,依据自抗扰... 针对双极性直流微电网中分布式新能源的系统功率波动、负载侧负荷频繁投切等不确定因素所引起母线电压波动问题,以基于风光互补含混合储能的双极性直流微电网为研究对象,提出一种双闭环改进型高阶滑模自抗扰控制策略。首先,依据自抗扰理论将控制系统拟合为一阶系统模型,转化为自抗扰控制系统范式。其次,设计了改进型超螺旋滑模控制器代替传统自抗扰控制中的线性控制器,引入了具有快速收敛性的级联有限时间扩张状态观测器代替线性扩张状态观测器,既能通过高阶滑模控制算法抑制抖振,又能提高对系统集总扰动的估计精度,从而利用非线性控制策略的优势改善系统动态响应过程及抗扰性能。然后,通过Lyapunov理论证明控制系统的稳定性。最后,基于Matlab/Simulink仿真软件以及搭建实验平台对3种不同控制策略进行对比验证,实验表明所提控制能够很好地抵抗扰动和提高系统的暂态性能。 展开更多

关键词 双极性直流微电网 级联有限时间扩张状态观测器 改进型超螺旋滑模自抗扰控制 抗扰性能

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基于无模型的PMLSM改进自适应滑模自抗扰控制 被引量：3

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作者 李争 张梓豪 +1 位作者 王康涛 孙鹤旭 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期142-151,共10页

为了提高永磁直线同步电机的自抗扰控制的动态响应性能和抗干扰性能,增强系统整体的控制性能,提出了一种基于无模型控制的改进滑模自抗扰控制策略。首先,基于滑模变结构原理以及无模型控制理论对自抗扰控制器中的扩张状态观测器和非线... 为了提高永磁直线同步电机的自抗扰控制的动态响应性能和抗干扰性能,增强系统整体的控制性能,提出了一种基于无模型控制的改进滑模自抗扰控制策略。首先,基于滑模变结构原理以及无模型控制理论对自抗扰控制器中的扩张状态观测器和非线性状态误差反馈进行优化,建立了超局部模型,采用非奇异快速终端滑模控制代替原有的非线性状态误差反馈,同时设计相应滑模面与扩张状态观测器相结合,提高观测器对扰动因素的观测精确度的同时增强控制器的动态响应性能和抗干扰能力。然后设计了改进指数趋近率,通过引入系统状态变量使得控制器可以进行自适应调节,进一步提高系统的控制性能。通过李雅普诺夫理论证明了控制策略的稳定性,仿真和实验结果表明,该控制策略相对传统的自抗扰控制器所具备的优越性。 展开更多

关键词 永磁直线同步电机 无模型控制 非奇异快速终端滑模 改进滑模趋近率 自抗扰控制 改进扩张状态观测器

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基于GSMC的改进自抗扰PMLSM控制

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作者 娄云浩 刘春芳 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第5期82-84,90,共4页

针对永磁同步直线电机(PMLSM)系统存在外界扰动等不确定性而使系统性能变差问题,提出了一种改进型全局滑模自抗扰控制方案。首先,考虑到扩张状态观测器中传统的非线性函数fal在原点附近不够平滑存在拐点会降低控制精度,引入了平滑性更好... 针对永磁同步直线电机(PMLSM)系统存在外界扰动等不确定性而使系统性能变差问题,提出了一种改进型全局滑模自抗扰控制方案。首先,考虑到扩张状态观测器中传统的非线性函数fal在原点附近不够平滑存在拐点会降低控制精度,引入了平滑性更好的Sigfal函数对其进行替换;其次,对于非线性状态误差反馈控制律部分,因参数多整定困难,影响了反馈控制的性能,采用全局滑模控制(GSMC)实现反馈控制,以提高反馈控制部分的动态及抗扰动性能;最后,用Lyapunov理论证明了系统稳定性,仿真结果表明该方案能够提高速度跟踪精度、保证动态性能同时提高了系统鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁同步直线电机 全局滑模控制 新型非线性函数 改进自抗扰控制

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基于改进灰狼自抗扰控制的连续轧染张力控制

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作者 高艳 赵世海 《现代纺织技术》 北大核心 2024年第11期96-105,共10页

在连续轧染过程中,受张力耦合、内外扰动、参数变化等不确定因素影响,轧染机系统张力会产生波动。针对该问题,文章在自抗扰控制器中引入了改进灰狼优化算法来控制轧染张力。通过构建轧染张力系统的数学模型,对灰狼算法存在的初始种群分... 在连续轧染过程中,受张力耦合、内外扰动、参数变化等不确定因素影响,轧染机系统张力会产生波动。针对该问题,文章在自抗扰控制器中引入了改进灰狼优化算法来控制轧染张力。通过构建轧染张力系统的数学模型,对灰狼算法存在的初始种群分布不均匀、易陷入局部最优解、后期收敛速度慢等问题进行优化,再借助优化后的灰狼算法对自抗扰控制器的关键参数进行实时整定,设计出一种改进灰狼自抗扰控制器。经过与其他控制器进行实验对比,发现改进灰狼自抗扰控制器在实现轧染系统张力解耦控制的同时,也提高了系统的抗干扰能力和鲁棒性,在保证轧染系统稳定运行的同时,也提高了织物的轧染质量。 展开更多

关键词 张力控制 自抗扰控制 解耦控制 抗扰动性 改进灰狼优化算法

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