永磁同步电机模糊积分终端滑模控制

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作者 徐鹏 郭铖 +3 位作者 苏鑫 袁利兵 黄媛 但远宏 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第4期52-59,共8页

滑模变结构控制因其良好的鲁棒性与响应速度,被广泛地应用于永磁电机控制系统中。但传统滑模控制仍存在着收敛速度、抖振等问题,为进一步提升控制性能,本文以传统滑模变结构控制为基础,设计了一种改进型模糊积分终端滑模变结构控制器。... 滑模变结构控制因其良好的鲁棒性与响应速度,被广泛地应用于永磁电机控制系统中。但传统滑模控制仍存在着收敛速度、抖振等问题,为进一步提升控制性能,本文以传统滑模变结构控制为基础,设计了一种改进型模糊积分终端滑模变结构控制器。通过线性函数与非线性函数相结合设计快速积分终端滑模面,使误差能够更快速地收敛,输出转速更快的响应且稳态误差更小。通过引入模糊控制并采用连续的饱和函数sat(s)代替符号函数sgn(s),对系统的趋近速度动态调节,且在零点附近平滑切换,提高了系统整体的抗干扰能力并削弱了系统输出抖振。仿真与实物实验结果表明,模糊积分终端滑模变结构控制在提高系统响应速度的同时也有效地削弱了抖振。验证了所设计的控制策略具备能够有效地提高系统的鲁棒性、削弱系统抖振的优点。 展开更多

关键词 永磁同步电机 滑模变结构控制 积分终端滑模面 饱和函数 模糊控制

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变速恒频双馈风力发电系统空载并网积分变结构控制 被引量：22

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作者 夏长亮 王慧敏 +1 位作者 宋战锋 陈炜 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1281-1286,共6页

围绕变速恒频双馈风力发电系统空载并网问题,将滑模变结构控制与矢量控制相结合,提出了一种基于指数趋近率的积分变结构控制策略,并分别对理想情况、电机参数摄动情况和电网电压波动情况下的双馈风力发电系统空载并网过程进行仿真分析.... 围绕变速恒频双馈风力发电系统空载并网问题,将滑模变结构控制与矢量控制相结合,提出了一种基于指数趋近率的积分变结构控制策略,并分别对理想情况、电机参数摄动情况和电网电压波动情况下的双馈风力发电系统空载并网过程进行仿真分析.结果表明:在本控制策略下,双馈风力发电系统空载并网动态响应良好,稳态误差近似为零,过渡平稳,并网后无需更改控制器参数即可顺利进入最大风能追踪阶段;与传统PI控制相比,本控制策略能够有效抑制参数摄动及外部扰动对双馈风力发电系统的影响,具有较强的全局鲁棒性. 展开更多

关键词 变速恒频 风力发电 双馈发电机 空载并网 积分变结构控制 趋近率

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变结构PI控制器的设计及其在光电跟踪系统中的应用 被引量：13

3

作者 熊皑 范永坤 吴钦章 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1855-1861,共7页

为了给光电跟踪系统提供高性能的伺服控制,基于传统的PI控制器原理,结合变结构的思想,设计了一种变结构PI控制器(VSPI)。介绍了该控制器的工作原理并讨论了设计参数的选择。基于某型号光电跟踪系统,分别对采用了VSPI、抗积分饱和PI控制... 为了给光电跟踪系统提供高性能的伺服控制,基于传统的PI控制器原理,结合变结构的思想,设计了一种变结构PI控制器(VSPI)。介绍了该控制器的工作原理并讨论了设计参数的选择。基于某型号光电跟踪系统,分别对采用了VSPI、抗积分饱和PI控制器(AWPI)和积分分离PI控制器(ISPI)作为位置回路控制器的伺服控制系统进行了仿真和实验。实验结果表明,采用了VSPI的光电跟踪系统基本无超调,上升时间为0.378s,稳定时间为0.488s,跟踪精度为1.26″。该系统结构简单,能实现嵌入式实时控制;与其他两种控制器相比综合性能更好,完全满足光电跟踪系统精度高、响应快的要求。 展开更多

关键词 光电跟踪系统 变结构 PI控制器 抗积分饱和 积分分离 伺服控制

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AUV近水面运动的积分变结构控制及仿真 被引量：9

4

作者 朱计华 苏玉民 +1 位作者 李晔 田宇 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第22期5321-5324,共4页

智能水下机器人(AUV)在近水面的运动中,由于波浪干扰力的作用,运动状态会发生明显变化,其近水面的定深控制是比较困难的。本文设计了一个积分变结构控制器,对智能水下机器人进行了近水面运动仿真,有效的防止了水下机器人近水面波浪干扰... 智能水下机器人(AUV)在近水面的运动中,由于波浪干扰力的作用,运动状态会发生明显变化,其近水面的定深控制是比较困难的。本文设计了一个积分变结构控制器,对智能水下机器人进行了近水面运动仿真,有效的防止了水下机器人近水面波浪干扰作用下的埋首上浮现象。首先建立了水下机器人的水动力模型,进行了波浪干扰力的计算,在此基础上给出了水下机器人变结构控制器的设计过程,针对非积分变结构控制器中出现的稳态误差加入积分项,通过仿真对比验证了积分项的加入很好的抑制住了稳态误差且响应速度快、有较好的抗波浪干扰能力。 展开更多

关键词 智能水下机器人 积分变结构控制 波浪干扰 近水面仿真

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姿控飞轮变结构变速积分控制的实现 被引量：5

5

作者 武俊峰 吴一辉 +3 位作者 安静 白越 黎海文 宣明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期149-155,共7页

为了兼顾飞轮控制系统的响应速度和稳态精度,在分析常值切换变结构控制和变速积分控制特性的基础上,将具有开关特性,响应快,但存在抖振缺点的常值切换变结构控制与能改变积分项的累加速度,使其与偏差大小相对应,稳态精度高的变速积分控... 为了兼顾飞轮控制系统的响应速度和稳态精度,在分析常值切换变结构控制和变速积分控制特性的基础上,将具有开关特性,响应快,但存在抖振缺点的常值切换变结构控制与能改变积分项的累加速度,使其与偏差大小相对应,稳态精度高的变速积分控制相结合,利用变速积分控制稳态精度高的优点弥补常值切换控制的开关特性带来的缺点,提出了变结构变速积分控制。根据飞轮的本体模型和运动方程建立了控制模型,分析了控制模型的性能,进行了转速跟踪实验。实验结果显示:变结构变速积分控制使系统的动态性能和稳态性能都得到很大提高。控制指令为偏移量1000r/min,幅值100r/min,周期0.01Hz正弦信号时,跟踪误差为2r/min。结果表明,提出的方法抑制了超出切换带范围的超调量,提高了进入切换带内的稳态精度,防止了抖振,基本达到了加快响应速度和提高稳态精度的要求。 展开更多

关键词 姿控飞轮 PI控制 变结构控制 变速积分 转速跟踪

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电动汽车PMSM MTPA控制系统滑模速度控制 被引量：33

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作者 金宁治 王旭东 李文娟 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期52-58,共7页

为了提高电动汽车电机驱动系统对参数摄动和负载扰动的鲁棒性,同时削弱滑模变结构控制(SMVSC)固有的抖振,将一种改进的滑模控制策略应用于永磁同步电机(PMSM)最大转矩电流比(MTPA)控制调速系统中。采用最大转矩电流比控制方法分配定子... 为了提高电动汽车电机驱动系统对参数摄动和负载扰动的鲁棒性,同时削弱滑模变结构控制(SMVSC)固有的抖振,将一种改进的滑模控制策略应用于永磁同步电机(PMSM)最大转矩电流比(MTPA)控制调速系统中。采用最大转矩电流比控制方法分配定子直轴、交轴电流,将他们与转矩的关系分别拟合为低阶多项式,提高了该方法的工程实用性;速度环采用基于变指数趋近律的滑模控制策略,选取积分滑模面,并将控制律连续化,有效地削弱了滑模控制系统固有的抖振。仿真与实验表明,所设计控制器提高了系统鲁棒性,具有优良的稳态、动态性能,适用于电动汽车电机驱动系统。 展开更多

关键词 永磁同步电机 最大转矩电流比控制 滑模变结构控制 变指数趋近律 积分滑模面

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具有模糊监督控制器的积分变结构间接自适应控制 被引量：5

7

作者 张天平 梅建东 沈启坤 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期90-94,共5页

针对一类不确定非线性系统,基于变结构控制原理,并利用具有非线性可调参数的模糊系统去逼近过程未知函数,提出一种具有模糊监督控制器的积分变结构间接自适应控制方案．该方案通过监督控制器保证闭环系统所有信号有界．进一步,通过引入... 针对一类不确定非线性系统,基于变结构控制原理,并利用具有非线性可调参数的模糊系统去逼近过程未知函数,提出一种具有模糊监督控制器的积分变结构间接自适应控制方案．该方案通过监督控制器保证闭环系统所有信号有界．进一步,通过引入最优逼近误差的自适应补偿项来消除建模误差的影响．理论分析证明了跟踪误差收敛到零．仿真结果表明了该方法的有效性． 展开更多

关键词 自适应控制 模糊控制 积分变结构控制 非线性系统 全局稳定性

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并联机器人轨迹跟踪积分变结构控制的研究 被引量：13

8

作者 王洪斌 王洪瑞 肖金壮 《燕山大学学报》 CAS 2003年第1期25-28,共4页

根据并联机器人控制的特点,将积分变结构控制理论应用于并联机器人的轨迹跟踪,同时引入了趋近律。给出了积分变结构控制规律。仿真结果表明,该方法对并联机器人轨迹跟踪具有很好的控制效果。

关键词 并联机器人 积分变结构控制 趋近律 轨迹跟踪

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基于积分变结构控制的并联型有源滤波器研究 被引量：5

9

作者 陈兆岭 孙京京 +1 位作者 刘国海 钱鹏 《电测与仪表》 北大核心 2012年第10期55-59,共5页

给出了一种基于积分变结构控制理论的有源电力滤波器补偿电流和直流侧电压的统一控制方法,避免了补偿电流和直流侧电压由两个闭环分别控制。建立了三相三线制并联型有源电力滤波器在abc和dq坐标系下的数学模型,对等效控制率与实际控制... 给出了一种基于积分变结构控制理论的有源电力滤波器补偿电流和直流侧电压的统一控制方法,避免了补偿电流和直流侧电压由两个闭环分别控制。建立了三相三线制并联型有源电力滤波器在abc和dq坐标系下的数学模型,对等效控制率与实际控制率的差值积分得到积分滑模面,有效地减小了滑模运动中的抖振。通过构造一组开关函数等式,获得了驱动电压型逆变器的PWM信号。推导了滑模运动存在、可达及稳定的条件。采用Matlab仿真结果证明了该方法具有鲁棒性、抑制抖振的能力和良好的动静态性能。 展开更多

关键词 并联型有源电力滤波器 积分滑模变结构控制 统一控制 抖振

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基于钒电池储能系统的风电场并网功率平抑控制 被引量：6

10

作者 刘向向 王奔 +1 位作者 张翔 马明智 《中国电力》 CSCD 北大核心 2013年第8期48-53,共6页

为平抑风电场输出功率波动,选择在风电场并网母线位置配置钒电池储能系统。采用双向AC/DC变流器作为钒电池储能系统的功率调节器并推导出其在d-q坐标系下的暂态数学模型。针对此数学模型强耦合、非线性等不利于控制器设计的特点,采用状... 为平抑风电场输出功率波动,选择在风电场并网母线位置配置钒电池储能系统。采用双向AC/DC变流器作为钒电池储能系统的功率调节器并推导出其在d-q坐标系下的暂态数学模型。针对此数学模型强耦合、非线性等不利于控制器设计的特点,采用状态反馈精确线性化方法,将其转化为线性形式,再采用变结构原理中的变指数趋近律方法设计系统的闭环控制器。仿真结果表明,当风速快速变化时,钒电池储能系统能够通过快速充放电平抑风电场输出波动;而且与PI控制相比,变结构控制可使系统的动态性能更好。此外,钒电池储能系统具有有功和无功功率可以独立调节的特点,可实现风电功率的解耦控制。 展开更多

关键词 风电并网 储能 钒电池 功率控制 变结构控制

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带落角约束的再入机动弹头的复合导引律 被引量：19

11

作者 胡正东 郭才发 蔡洪 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期21-26,共6页

针对再入机动弹头垂直打击目标的要求,研究了具有末端落角约束的复合导引律。该导引律包括俯冲平面内的制导方程和转弯平面内的制导方程,通过在最优导引律的基础上引入滑模变结构控制,增强导引律的鲁棒性。为了减小控制量的抖振和能量损... 针对再入机动弹头垂直打击目标的要求,研究了具有末端落角约束的复合导引律。该导引律包括俯冲平面内的制导方程和转弯平面内的制导方程,通过在最优导引律的基础上引入滑模变结构控制,增强导引律的鲁棒性。为了减小控制量的抖振和能量损耗,提出了采用RBF(径向基函数)神经网络自适应调节切换项增益的方案,数学仿真验证了该方案的有效性。仿真结果还表明,与最优导引律相比,复合导引律在外界干扰的影响下仍能保持较高的制导精度。 展开更多

关键词 再入机动弹头 末端落角约束 复合导引律 滑模变结构控制 RBF神经网络

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双馈风力发电机空载并网控制策略研究 被引量：6

12

作者 兰华 刘座铭 +2 位作者 童建东 王野藤 刘涛 《继电器》 CSCD 北大核心 2008年第10期11-14,18,共5页

采用传统的PI控制、模糊控制以及积分型变结构控制(IVSC)分别与矢量控制相结合,对双馈风力发电机空载并网控制,即并网前的空载运行、并网时的过渡过程做了仿真实验。在IVSC与矢量控制相结合的控制策略中,将饱和函数加入到切换控制,使系... 采用传统的PI控制、模糊控制以及积分型变结构控制(IVSC)分别与矢量控制相结合,对双馈风力发电机空载并网控制,即并网前的空载运行、并网时的过渡过程做了仿真实验。在IVSC与矢量控制相结合的控制策略中,将饱和函数加入到切换控制,使系统在边界层内产生准滑模运动,有效地抑制了转子电流的抖振。通过比较,积分型变结构控制(IVSC)分别与矢量控制相结合的控制策略能使系统在全局范围动态性能最佳。 展开更多

关键词 模糊控制 变结构控制 矢量控制 双馈风力发电机

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注入式混合有源滤波器的复合变结构控制 被引量：4

13

作者 罗邵屏 罗安 周柯 《高压电器》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期419-422,共4页

通过对一种注入式混合有源滤波器建立数学模型,结合传统滑模变结构控制算法快速性好和递推积分PI控制算法无稳态误差的优点,提出一种新的复合变结构控制算法作为有源滤波器的电流控制方法。通过仿真,从算法的跟踪速度和控制精度两个方面... 通过对一种注入式混合有源滤波器建立数学模型,结合传统滑模变结构控制算法快速性好和递推积分PI控制算法无稳态误差的优点,提出一种新的复合变结构控制算法作为有源滤波器的电流控制方法。通过仿真,从算法的跟踪速度和控制精度两个方面,将新的复合变结构控制算法与传统滑模变结构控制算法以及单一的递推积分PI控制算法进行了比较分析。实验结果也证明了该算法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 有源滤波器 电流跟踪控制 递推积分PI 变结构

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电液伺服系统的微分与积分滑模变结构控制 被引量：6

14

作者 管成 潘双夏 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期140-144,共5页

针对电液系统的非线性特性及其参数不确定性,在电液伺服系统的速度跟踪控制中,提出了一种非线性微分与积分滑模变结构控制(DI-SVSC)策略。在滑模控制中引入积分控制项,消除了传统滑模变结构控制需要被跟踪信号导数已知的假设,利用一非... 针对电液系统的非线性特性及其参数不确定性,在电液伺服系统的速度跟踪控制中,提出了一种非线性微分与积分滑模变结构控制(DI-SVSC)策略。在滑模控制中引入积分控制项,消除了传统滑模变结构控制需要被跟踪信号导数已知的假设,利用一非线性微分控制消除了系统的抖振现象。在积分滑模控制与非线性微分控制中,分别给出了切换函数、非线性微分系数及控制器的设计方法。仿真结果显示,该控制方法具有较强的鲁棒性及良好的跟踪性能。 展开更多

关键词 液压伺服系统 积分变结构控制 非线性微分控制

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主动磁悬浮轴承的积分滑模变结构控制 被引量：14

15

作者 柏华堂 齐蓉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期36-40,共5页

为解决主动磁悬浮轴承在模型摄动或外界干扰时转子位置出现静态误差大、鲁棒性差等问题,采用多输入多输出积分滑模变结构控制。针对四自由度磁悬浮轴承系统,利用积分滑模变结构控制算法建立仿真模型并进行仿真研究。仿真结果表明,在积... 为解决主动磁悬浮轴承在模型摄动或外界干扰时转子位置出现静态误差大、鲁棒性差等问题,采用多输入多输出积分滑模变结构控制。针对四自由度磁悬浮轴承系统,利用积分滑模变结构控制算法建立仿真模型并进行仿真研究。仿真结果表明,在积分滑模变结构控制下,系统的鲁棒性、静态误差都优于自由递阶滑模变结构控制,而且几乎没有"抖振"发生,表现出了良好的动态特性。 展开更多

关键词 主动磁悬浮轴承 积分滑模变结构控制 静态误差 鲁棒性

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基于重构积分滑模变结构的虚拟无穷大电容器控制策略 被引量：4

16

作者 李辉 周鑫 +3 位作者 陈智勇 唐旻泰 彭寒梅 段斌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第13期4340-4347,共8页

在含大功率电力电子变换器装置中,虚拟无穷大电容(virtual infinite capacitor,VIC)能够减小直流母线电容体积、提高系统功率密度,但其传统控制策略测量参数较多,导致VIC的设备成本增加,可靠性降低。为此,该文提出一种基于重构积分滑模... 在含大功率电力电子变换器装置中,虚拟无穷大电容(virtual infinite capacitor,VIC)能够减小直流母线电容体积、提高系统功率密度,但其传统控制策略测量参数较多,导致VIC的设备成本增加,可靠性降低。为此,该文提出一种基于重构积分滑模变结构的VIC控制策略,通过VIC原理分析建立变结构模型,以此为基础进行了公式推导和等效替换,构建新的滑模切换面,并设计积分重构观测器取代物理传感器用于电流采样。在此背景下,将功率因数校正器作为研究对象,与PI控制、常规滑模控制方式进行对比仿真,结果表明:在无电流检测单元前提下,所提出控制方式仍可保证VIC控制系统优良动态性能,同时减少采样参数,降低设备成本,提高系统可靠性。 展开更多

关键词 虚拟无穷大电容器 重构积分滑模变结构控制 电流传感器 动态性能

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基于广义积分迭代算法的有源滤波器三重变结构控制 被引量：6

17

作者 涂春鸣 罗安 《电工电能新技术》 CSCD 2004年第1期34-38,共5页

针对有源滤波器滑模变结构控制的有差调节问题,提出了一种广义积分迭代控制算法来降低稳态误差,并将该控制算法的输出结果作为滑模变结构控制中的等效控制,形成三重变结构控制器。实验结果表明,该控制方法兼具较快的响应速度和较小的稳... 针对有源滤波器滑模变结构控制的有差调节问题,提出了一种广义积分迭代控制算法来降低稳态误差,并将该控制算法的输出结果作为滑模变结构控制中的等效控制,形成三重变结构控制器。实验结果表明,该控制方法兼具较快的响应速度和较小的稳态误差。 展开更多

关键词 有源滤波器 广义积分 变结构控制

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无刷直流电动机积分反演模糊滑模控制 被引量：6

18

作者 刘慧博 李朝阳 《工矿自动化》 北大核心 2014年第3期64-69,共6页

针对普通的无刷直流电动机控制策略受电动机本身因素影响,难以达到理想效果的问题,介绍了一种积分反演自适应滑模变结构控制和模糊控制相结合的控制器。该控制器在滑模面中加入积分项,实现了对速度信号的无静差跟踪,提高了系统的稳态精... 针对普通的无刷直流电动机控制策略受电动机本身因素影响,难以达到理想效果的问题,介绍了一种积分反演自适应滑模变结构控制和模糊控制相结合的控制器。该控制器在滑模面中加入积分项,实现了对速度信号的无静差跟踪,提高了系统的稳态精度;用模糊控制器来解决切换控制增益设定只能靠经验的问题;采用模糊控制算法对不确定性进行估计,有效地减小了滑模控制方法带来的抖振;为了进一步提高控制性能,重新设计了趋近律。仿真结果表明,该控制器能够大幅提升无刷直流电动机控制系统的性能。 展开更多

关键词 无刷直流电动机 积分反演控制 滑模变结构 自适应控制 模糊控制

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非线性系统的积分变结构间接自适应模糊控制 被引量：2

19

作者 张天平 梅建东 沈启坤 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第B11期5-10,共6页

讨论了一类不确定非线性系统的间接自适应模糊控制问题 .基于变结构控制原理 ,并利用具有线性可调参数的模糊系统去逼近过程未知函数 ,提出一种具有监督控制器的积分变结构自适应模糊控制方法 .该方法通过监督控制器保证闭环系统所有信... 讨论了一类不确定非线性系统的间接自适应模糊控制问题 .基于变结构控制原理 ,并利用具有线性可调参数的模糊系统去逼近过程未知函数 ,提出一种具有监督控制器的积分变结构自适应模糊控制方法 .该方法通过监督控制器保证闭环系统所有信号有界 .进一步通过引入最优逼近误差的自适应补偿项来消除建模误差的影响 .理论分析证明了跟踪误差收敛到零 . 展开更多

关键词 非线性系统 模糊控制 积分变结构控制 自适应控制 全局稳定性

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固定翼无人机自动着陆的一体化制导控制 被引量：5

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作者 张聪 吴云洁 方迪 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1487-1497,共11页

本文基于制导控制一体化方法的思想,将滑模变结构控制和自抗扰控制技术结合于动态面控制结构中,提出一种固定翼无人机自动着陆方法.在建立六自由度无人机模型、无人机和目标点间的相对视线角度模型的基础上,在动态面控制框架下加入滑模... 本文基于制导控制一体化方法的思想,将滑模变结构控制和自抗扰控制技术结合于动态面控制结构中,提出一种固定翼无人机自动着陆方法.在建立六自由度无人机模型、无人机和目标点间的相对视线角度模型的基础上,在动态面控制框架下加入滑模变结构控制来设计制导控制一体化方法.在此过程中加入自抗扰控制技术,提高了系统对未建模部分、参数的不确定性和外界干扰的鲁棒性,并抑制了滑模变结构控制的抖振.该方法使得无人机在平稳地飞向目标点的同时能够满足着陆视线角度的约束.文中详细论述设计思想和设计方法,最后通过仿真验证说明本文方法的有效性. 展开更多

关键词 无人机 倾转弯 制导控制一体化 动态面控制 滑模变结构控制 自抗扰控制

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