基于改进Super-Twisting滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制 被引量：5

1

作者 王涛 黄景春 +1 位作者 周行之 金靖 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第2期445-453,共9页

在无传感器控制宽调速范围内,传统super-twisting二阶滑模观测器算法在永磁同步电机中存在转子位置估计误差随速度变化而发生抖动的问题.为减小转子位置估计误差并提升电机调速控制性能,本文基于双曲函数提出一种改进的滑模观测器,并设... 在无传感器控制宽调速范围内,传统super-twisting二阶滑模观测器算法在永磁同步电机中存在转子位置估计误差随速度变化而发生抖动的问题.为减小转子位置估计误差并提升电机调速控制性能,本文基于双曲函数提出一种改进的滑模观测器,并设计定子电阻的在线辨识方案,同时开发扰动电压观测器以在线估计逆变器非线性引起的失真电压;最后,通过电机硬件在环实验测试进行验证.测试结果表明:位置估计误差减小7.6%,速度估计精度提高5.8%. 展开更多

关键词 永磁同步电机 无传感器控制 改进super-twisting算法 定子电阻在线辨识 逆变器非线性补偿

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基于Super-Twisting的自适应分数阶滑模控制PMSM调速系统

2

作者 邹大林 刘曰涛 +3 位作者 于智勇 王福凯 温尚林 祝保财 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第9期103-107,共5页

针对PMSM在实际工作情况中面临复杂多变的工况、极易受到外界干扰且具有非线性的特点,常用的PI控制系统精度不高,难以满足现代工业电机控制要求,提出了一种新型自适应分数阶滑模控制(AFOSMC)方法。根据永磁同步电机的实时工作状态,采用... 针对PMSM在实际工作情况中面临复杂多变的工况、极易受到外界干扰且具有非线性的特点,常用的PI控制系统精度不高,难以满足现代工业电机控制要求,提出了一种新型自适应分数阶滑模控制(AFOSMC)方法。根据永磁同步电机的实时工作状态,采用自适应滑模控制实时地转变电机运行状态,相比于传统的PI控制更为灵活。同时结合一种Super-Twisting观测器,使控制系统有较强的鲁棒性。两者相结合取长补短,能更好地完成对PMSM的精确控制。通过实验验证,使用该控制系统超调量减小至3.9%,在突增负载时转速下降27 r/min,稳态调节时间为0.01 s,具有良好的运动性能和抗干扰性,且明显减小了传统滑模控制中的抖振现象。 展开更多

关键词 永磁同步电机 自适应控制 滑模控制 super-twisting算法

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电机转速环节Super-Twisting算法二阶滑模控制律设计与研究 被引量：21

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作者 张庆超 马瑞卿 +1 位作者 皇甫宜耿 王姣 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期669-676,共8页

针对电机转速环节,研究了以Super-Twisting算法(STA)为基础的转速闭环二阶滑模控制律设计方法,无需对转速求导或求解转速极值。利用Lyapunov函数证明了系统的稳定性,并分析了系统中比例滑模项对系统收敛的稳定性和快速性的影响,以及不... 针对电机转速环节,研究了以Super-Twisting算法(STA)为基础的转速闭环二阶滑模控制律设计方法,无需对转速求导或求解转速极值。利用Lyapunov函数证明了系统的稳定性,并分析了系统中比例滑模项对系统收敛的稳定性和快速性的影响,以及不同类型比例滑模项的共同点与区别。仿真结果表明,在STA基础上人为增加比例滑模项可以提高系统的收敛速度,而不受系统工作状态影响,并且不改变系统的STA二阶滑模特性。由于各种电机都具有统一的转子运动方程,因此,研究结果对各种电机的转速环节二阶滑模闭环控制具有通用性。 展开更多

关键词 电机 转速闭环 二阶滑模 super-twisting算法 稳定性 收敛性

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感应电机Super-twisting算法定子磁链观测器设计 被引量：12

4

作者 潘月斗 陈涛 陈泽平 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期60-67,共8页

为了提高感应电机定子磁链的观测精确度,提出了一种基于Super-twisting算法的磁链观测方法,设计了定子磁链观测器,并应用到感应电机直接转矩控制中。依据滑模变结构控制的鲁棒性特点来抑制多输入多输出定子磁链观测器系统中的扰动。利用... 为了提高感应电机定子磁链的观测精确度,提出了一种基于Super-twisting算法的磁链观测方法,设计了定子磁链观测器,并应用到感应电机直接转矩控制中。依据滑模变结构控制的鲁棒性特点来抑制多输入多输出定子磁链观测器系统中的扰动。利用Super-twisting算法所需信息少的优点,设计了简单的控制律,从而更适合于实际工程应用。在对观测器稳定性进行分析时,将转速和耦合量看作扰动来处理,并给出了系统一致渐近稳定的充分条件。与常规电压模型法相比,基于Super-twisting算法的定子磁链估算值更加准确,且对电机定子电阻参数变化具有更强的鲁棒性。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 感应电机 super-twisting算法 磁链观测 电流观测 直接转矩控制

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基于U模型的非线性系统Super-Twisting滑模控制研究 被引量：4

5

作者 张建华 李杨 +2 位作者 吴学礼 霍佳楠 庄沈阳 《河北科技大学学报》 CAS 2016年第4期377-382,共6页

为了对基于U模型的非线性控制系统进行研究,利用Super-Twisting控制算法,解决非仿射非线性系统的控制问题,对非线性函数进行神经网络逼近,运用Super-Twisting控制算法进行控制。选取恰当的Lyapunov函数,对Super-Twisting算法的收敛性进... 为了对基于U模型的非线性控制系统进行研究,利用Super-Twisting控制算法,解决非仿射非线性系统的控制问题,对非线性函数进行神经网络逼近,运用Super-Twisting控制算法进行控制。选取恰当的Lyapunov函数,对Super-Twisting算法的收敛性进行了证明。为了验证该方法的可行性和有效性,利用Matlab软件进行仿真,结果表明在神经网络自适应Super-Twisting控制器的作用下,被控系统具有快速的跟踪性能和输出的有界性。 展开更多

关键词 鲁棒控制 非线性系统 神经网络 U模型 super-twisting算法 自适应

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一种鲁棒高阶滑模Super-Twisting算法的全桥逆变器 被引量：4

6

作者 皇甫宜耿 王毅 +1 位作者 赵冬冬 梁波 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期315-319,共5页

利用高阶滑模super-twisting算法设计一种全桥逆变电路的控制器。该算法的核心思想是将离散控制律转移至更高阶的滑模面,从本质上消除一介滑模的抖颤影响。为了验证算法的可行性和有效性,利用MATLAB仿真软件对控制系统进行了对比实验,... 利用高阶滑模super-twisting算法设计一种全桥逆变电路的控制器。该算法的核心思想是将离散控制律转移至更高阶的滑模面,从本质上消除一介滑模的抖颤影响。为了验证算法的可行性和有效性,利用MATLAB仿真软件对控制系统进行了对比实验,结果表明:1)在稳态性能下,相比于典型PI控制高阶滑模控制具有更好的跟踪效果。2)在输入和负载的扰动情况下,高阶滑模控制显示出强鲁棒性,对输入和负载的扰动不敏感。 展开更多

关键词 鲁棒性 全桥逆变器 super-twisting滑模

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具有输入饱和的制动缸自适应Super-twisting控制 被引量：6

7

作者 刘芳璇 虞梦月 +1 位作者 李益民 王桂荣 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第4期103-109,共7页

为研究电力机车单元制动缸在制动时受辅助风缸压力和轮对径向形变挤压时的制动缸活塞位置控制精度,考虑实际工况中活塞与制动缸内壁非严格配合引起的压力漏损,建立了制动缸气动伺服系统的数学模型;针对该非线性系统中存在的未知时变负... 为研究电力机车单元制动缸在制动时受辅助风缸压力和轮对径向形变挤压时的制动缸活塞位置控制精度,考虑实际工况中活塞与制动缸内壁非严格配合引起的压力漏损,建立了制动缸气动伺服系统的数学模型;针对该非线性系统中存在的未知时变负载扰动,设计非线性干扰观测器对其实际值进行估计,对观测误差采用自适应模糊逻辑系统进行逼近,进一步削弱时变扰动对系统的影响;结合系统控制量存在饱和的实际工况,引入饱和辅助控制系统;依据Lyapunov稳定性理论,基于Super-twisting控制方法收敛快速、待设计参数较少的优点,构造了基于Nussbaum类型函数的自适应Super-twisting控制器.理论分析及仿真结果表明,制动缸伺服系统闭环输出一致有界,系统跟踪误差、滑模面及控制量动态抖振较小,收敛迅速;滑模面及扰动量观测误差收敛于0.制动缸伺服系统输出能够快速稳定跟踪输入指令,且对外部时变负载扰动具有较强鲁棒性. 展开更多

关键词 非线性干扰观测器 自适应模糊逻辑系统 饱和辅助控制 Nussbaum类型函数 自适应super-twisting控制

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高速列车分布式super-twisting滑模控制研究 被引量：6

8

作者 张友鹏 金煜翔 +1 位作者 杨军霞 王东 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第11期187-196,共10页

针对不确定因素及外界干扰下高速列车分布式协同控制问题,提出基于super-twisting滑模一致性算法的高速列车速度跟踪控制策略。首先,考虑列车受到的外部干扰、基本阻力及车厢间耦合作用力,构建高速列车多智能体模型;其次,利用相邻车厢... 针对不确定因素及外界干扰下高速列车分布式协同控制问题,提出基于super-twisting滑模一致性算法的高速列车速度跟踪控制策略。首先,考虑列车受到的外部干扰、基本阻力及车厢间耦合作用力,构建高速列车多智能体模型;其次,利用相邻车厢的位移和速度信息设计一致性滑模函数,引入super-twisting算法削弱控制输入抖振;最后,设计分布式二阶滑模控制律,并采用Lyapunov理论验证算法稳定性。以高速列车实际参数进行仿真研究,并加入外界干扰,利用本文方法、普通一致性、PID一致性及滑模一致性方法进行仿真。结果表明,相较于其他3种方法,所提算法能使车厢单元快速、精准跟踪目标速度曲线,速度误差在(-0.8~1.1)×10^(-3)m/s内,同时使相邻车厢距离保持在安全范围内,且控制输入较平滑,对外部干扰有较好的鲁棒性。 展开更多

关键词 高速列车 多智能体 分布式控制 super-twisting滑模控制 速度跟踪

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基于时变增益扩张状态观测器的逆变器系统自适应super-twisting电压鲁棒控制 被引量：14

9

作者 滕青芳 佐俊 +1 位作者 潘浩 徐睿琦 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1880-1894,共15页

针对电压源逆变器系统中负载扰动和参数摄动,本文提出了一种基于时变增益扩张状态观测器的自适应super-twisting鲁棒电压控制新方法.首先考虑负载扰动,建立单相逆变器系统的动态模型,进而考虑系统参数摄动,通过引入非测量辅助状态变量,... 针对电压源逆变器系统中负载扰动和参数摄动,本文提出了一种基于时变增益扩张状态观测器的自适应super-twisting鲁棒电压控制新方法.首先考虑负载扰动,建立单相逆变器系统的动态模型,进而考虑系统参数摄动,通过引入非测量辅助状态变量,将上述动态模型转化为只包含匹配扰动的状态方程;其次,设计时变增益扩张状态观测器,以实现对非测量辅助状态变量与包含负载变化和参数摄动等因素在内的集总不确定项的估计;最后,基于此扩张状态观测器,设计采用自适应super-twisting算法的滑模控制律,以实现逆变器系统输出电压对其参考电压的快速准确跟踪并增强系统鲁棒性.仿真实验结果表明:所提出的时变增益扩张状态观测器可在保证观测误差收敛的同时,有效抑制"初始微分峰值"现象;采用自适应super-twisting算法的滑模控制策略可使逆变器系统输出电压具有较高跟踪精度和较小总谐波失真率,增强系统的抗干扰能力,并降低控制输入信号"抖振". 展开更多

关键词 电压源逆变器 时变增益 扩张状态观测器 super-twisting算法

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Super-twisting扩张状态观测器在四旋翼飞行器故障重构中的应用 被引量：2

10

作者 宫勋 付云博 +2 位作者 姜良旭 曹策 郭同健 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期2077-2084,共8页

针对四旋翼飞行器姿态控制系统的故障重构问题,提出一种基于super-twisting算法的扩张状态观测器,以扩张状态的形式对飞行器执行机构故障进行直接估计,同时实现了旋翼增益故障的故障隔离与精确重建。为抑制外部扰动对观测器稳定性的影响... 针对四旋翼飞行器姿态控制系统的故障重构问题,提出一种基于super-twisting算法的扩张状态观测器,以扩张状态的形式对飞行器执行机构故障进行直接估计,同时实现了旋翼增益故障的故障隔离与精确重建。为抑制外部扰动对观测器稳定性的影响,一般需要将观测器的增益设置较大,但同时会引发噪声扩展问题。因此引入了观测器参数的自适应调整算法,在保证观测器稳定收敛的同时降低了噪声对故障重构精度的影响。此外,基于李雅普诺夫方法证明了滑模观测器的渐近收敛特性,并通过数值仿真验证了观测器对故障重构的有效性。仿真结果表明所构建的故障观测器能够迅速地对执行机构故障做出反应,并在外界扰动存在的情况下对故障程度实现准确估计。 展开更多

关键词 四旋翼飞行器 故障重构 扩张状态观测器 super-twisting算法

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基于Super-Twisting滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制 被引量：11

11

作者 刘震 苗述 +1 位作者 李汶浍 刘晶晶 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期741-746,共6页

针对永磁同步电机矢量控制系统的高性能要求,提出一种基于二阶super-twisting滑模理论的永磁同步电机转子反电动势观测器.对电机反电动势观测值进行运算处理得到电机转子位置与转速,并采用矢量控制对电机转速进行控制,从而实现永磁同步... 针对永磁同步电机矢量控制系统的高性能要求,提出一种基于二阶super-twisting滑模理论的永磁同步电机转子反电动势观测器.对电机反电动势观测值进行运算处理得到电机转子位置与转速,并采用矢量控制对电机转速进行控制,从而实现永磁同步电机的无传感器控制.根据Lyapunov稳定性理论,该观测器的收敛特性,super-twisting算法相比于传统一阶滑模算法极大地削弱了系统的抖振,降低系统超调的同时减小了系统调整时间.仿真和实验结果均表明该方案可有效实现转子位置与转速的估算,且系统具有良好的鲁棒性和动态响应能力. 展开更多

关键词 永磁同步电机 super-twisting滑模观测器 LYAPUNOV稳定性 无传感器控制 矢量控制

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基于Super-Twisting滑模观测器无刷直流电机调速控制 被引量：5

12

作者 赵新通 王天宇 +3 位作者 沈文里 管健晖 胡涌鑫 汤易昌 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期249-255,共7页

无位置传感器无刷直流电机作为动力送风呼吸防护装备的动力来源,以它为核心的动力送风系统动态性能指标决定了使用者的安全性和舒适性。针对常规滑模观测器在无位置传感器无刷直流电机控制过程中存在高频抖振以及转子位置相位滞后的问题... 无位置传感器无刷直流电机作为动力送风呼吸防护装备的动力来源,以它为核心的动力送风系统动态性能指标决定了使用者的安全性和舒适性。针对常规滑模观测器在无位置传感器无刷直流电机控制过程中存在高频抖振以及转子位置相位滞后的问题,设计了一种基于Super-Twisting的二阶滑模观测器,其抑制了因一阶滑模面存在的不连续相而产生的抖振,以及因采用低通滤波器而导致的相位滞后和幅值衰减,同时对滑模观测器的开关函数进行改进。在此基础上采用磁场定向控制的双闭环控制系统进行系统调速仿真,同常规滑模观测器进行对比。实验结果表明:基于Super-Twisting滑模观测器的控制系统有效地抑制了系统抖振,降低了转子位置估算中存在的相位滞后,提升了电机转子位置的估算精度。其动态性能指标均优于常规滑模观测器的控制系统,提升了系统控制性能,达到了送风呼吸防护装置预期的控制效果。 展开更多

关键词 动力送风呼吸防护装置 无位置传感器无刷电机 super-twisting滑模观测器 磁场定向控制 双闭环控制

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基于Super-Twisting滑模S面的无人机路径跟踪控制 被引量：2

13

作者 张国兵 石上瑶 +2 位作者 李佳成 常哲 陈鹏云 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第2期11-17,共7页

针对小型固定翼无人机在执行任务时跟踪精度低以及容易受外界风影响的问题,设计基于Super-Twisting滑模S面(STSM S-Plane)的路径跟踪控制器,同时采用内外双环控制模式。外环即速度环采用Super-Twisting滑模控制,内环即姿态环采用S面控... 针对小型固定翼无人机在执行任务时跟踪精度低以及容易受外界风影响的问题,设计基于Super-Twisting滑模S面(STSM S-Plane)的路径跟踪控制器,同时采用内外双环控制模式。外环即速度环采用Super-Twisting滑模控制,内环即姿态环采用S面控制。考虑到S面控制求导易导致积分爆炸的问题引入了二阶微分器,并对外界风组成进行建模研究。最后通过空间特殊曲线来验证所设计算法的控制性能。仿真结果表明,所设计的算法可以实现固定翼无人机对期望路径的精确跟踪,并具有良好的鲁棒性和抗干扰性能。 展开更多

关键词 固定翼无人机 super-twisting滑模 S面控制 风干扰

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基于U模型的混沌系统Super-Twisting同步控制研究

14

作者 张建华 李杨 +2 位作者 吴学礼 赵民 庄沈阳 《河北科技大学学报》 CAS 2016年第3期268-274,共7页

提出了一种基于U模型的混沌系统Super-Twisting同步控制方法,对混沌系统的混沌控制进行了描述,结合混沌系统的研究现状和非线性系统设计中的一些成果,提出了混沌控制与同步的一些新方法,设计出相应的控制器实现有限时间混沌同步控制。针... 提出了一种基于U模型的混沌系统Super-Twisting同步控制方法,对混沌系统的混沌控制进行了描述,结合混沌系统的研究现状和非线性系统设计中的一些成果,提出了混沌控制与同步的一些新方法,设计出相应的控制器实现有限时间混沌同步控制。针对Lorenz系统和Chen系统进行了数值仿真,仿真结果证明了所给方法的有效性。 展开更多

关键词 稳定性理论 混沌系统 同步 U模型 super-twisting算法 有限时间

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基于super-twisting算法的多航天器姿态有限时间分布式协同控制 被引量：6

15

作者 许淼 方一鸣 +1 位作者 李建雄 赵晓东 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期924-932,共9页

针对受外界干扰和执行器故障影响的多航天器姿态协同控制问题,本文设计了一种基于干扰观测器的分布式协同supper-twisting滑模控制器.首先,将各航天器的外界干扰和执行器故障看作一个集总干扰,设计自适应滑模干扰观测器对其进行估计.其... 针对受外界干扰和执行器故障影响的多航天器姿态协同控制问题,本文设计了一种基于干扰观测器的分布式协同supper-twisting滑模控制器.首先,将各航天器的外界干扰和执行器故障看作一个集总干扰,设计自适应滑模干扰观测器对其进行估计.其次,将supper-twisting算法和积分滑模面相结合,设计一种基于多航天器姿态一致性误差的分布式协同控制器,并由Lyapunov稳定性理论证明了所设计的多航天器姿态可以在有限时间内收敛到平衡点附近的邻域内.最后的仿真研究及比较结果表明,所设计的控制器可以加快系统的收敛速度,并提高系统的控制精度. 展开更多

关键词 协同控制 super-twisting算法 分布式控制 多航天器 有限时间

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基于Super-twisting算法的永磁同步电机直接转矩控制 被引量：8

16

作者 李少朋 谢源 +1 位作者 张凯 贺耀庭 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期963-968,共6页

针对传统永磁同步电机直接转矩控制中转矩和磁链脉动较大的问题,文章基于Super-twisting算法,提出了一种二阶滑模直接转矩控制策略。该控制策略使用二阶滑模控制结构取代传统PI控制和滞环控制结构,设计了磁链和转矩滑模控制器,提高了系... 针对传统永磁同步电机直接转矩控制中转矩和磁链脉动较大的问题,文章基于Super-twisting算法,提出了一种二阶滑模直接转矩控制策略。该控制策略使用二阶滑模控制结构取代传统PI控制和滞环控制结构,设计了磁链和转矩滑模控制器,提高了系统控制的动态响应能力。文章使用SVPWM矢量控制取代传统DTC中的开关表,保持开关频率恒定。试验结果表明,文章提出的控制策略可以有效降低转矩和磁链的脉动,并提高系统的稳定性,改善了系统的动态性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 super-twisting算法 滑模控制 SVPWM矢量控制

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光储系统Super-Twisting L_(2)增益自适应下垂控制 被引量：2

17

作者 刘雅芳 谷志锋 +3 位作者 李琳 张凯 刘靖波 李梦佳 《中国测试》 CAS 北大核心 2022年第5期102-107,115,共7页

为降低随机功率波动及模型参数不确定性对光储一体发电系统稳定性影响,基于传统下垂控制与变系数下垂控制方法,提出一种基于Super-Twisting L_(2)增益自适应的下垂控制方法。为验证所提方法的控制性能,与传统下垂控制以及基于电压变化... 为降低随机功率波动及模型参数不确定性对光储一体发电系统稳定性影响,基于传统下垂控制与变系数下垂控制方法,提出一种基于Super-Twisting L_(2)增益自适应的下垂控制方法。为验证所提方法的控制性能,与传统下垂控制以及基于电压变化率的下垂控制相比较,在两种不同光储发电模式下,开展仿真实验与对比分析。仿真结果证明:在光照强度的变化以及负载扰动的条件下,所提出的Super-Twisting L_(2)增益自适应下垂控制的电压波动幅度均比传统下垂控制与变系数下垂控制分别减少6.04%和1.14%,同时在保持光伏输出功率最大输出、下垂系数的快速反应动作等方面都要比传统下垂控制与基于电压变化率的控制性能更加优越。 展开更多

关键词 光储微网 下垂控制 光伏输出功率 母线电压 super-twisting L_(2)增益自适应下垂控制

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基于分数阶Super-Twisting滑模的四旋翼无人机轨迹跟踪控制 被引量：4

18

作者 高鹏 郑柏超 桂洋 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2023年第11期13-18,共6页

针对存在外界干扰的四旋翼无人机轨迹跟踪问题,提出了一种分数阶Super-Twisting滑模控制器。基于双闭环控制策略,将四旋翼无人机系统解耦为位置子系统和姿态子系统;利用Super-Twisting算法设计出滑模控制器,可在消除系统抖振的同时实现... 针对存在外界干扰的四旋翼无人机轨迹跟踪问题,提出了一种分数阶Super-Twisting滑模控制器。基于双闭环控制策略,将四旋翼无人机系统解耦为位置子系统和姿态子系统;利用Super-Twisting算法设计出滑模控制器,可在消除系统抖振的同时实现全局有限时间收敛;为了进一步提高系统的控制精度和抗干扰性,引入了分数阶微分积分算子;最后,与传统Super-Twisting滑模和积分终端滑模进行的仿真对比,验证了所提算法的优越性。 展开更多

关键词 四旋翼无人机 分数阶滑模 super-twisting 轨迹跟踪

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基于Super-twisting的欠驱动船舶滑模自抗扰控制 被引量：3

19

作者 韩俊庆 李伟 +3 位作者 孟凡彬 杜亚震 朱志军 谢华伟 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第8期73-78,共6页

针对欠驱动船舶在复杂海况下的航迹跟踪控制问题,提出一种基于Super-twisting的滑模自抗扰控制方法。利用视线导航法(LOS)将船舶的航迹跟踪转化为航向跟踪问题,并设计跟踪微分器来获取期望航向的1阶导数与2阶导数;根据非线性Nomoto模型... 针对欠驱动船舶在复杂海况下的航迹跟踪控制问题,提出一种基于Super-twisting的滑模自抗扰控制方法。利用视线导航法(LOS)将船舶的航迹跟踪转化为航向跟踪问题,并设计跟踪微分器来获取期望航向的1阶导数与2阶导数;根据非线性Nomoto模型设计扩张状态观测器对Nomoto模型的辨识误差、非线性项以及3级海况下风浪造成的干扰进行观测并补偿,提高控制器的鲁棒性。设计基于Super-twisting的2阶滑模控制方法,使滑模变量能在存在干扰观测误差的情况下有限时间收敛,并有效地减少了控制输出抖振现象,最终实现高精度的航迹跟踪控制。最后,以海巡船作为被控对象进行仿真验证,仿真结果表明,该控制算法能够有效提高船舶在3级海况下的航迹控制精度,增强对干扰的鲁棒性。 展开更多

关键词 航迹跟踪 微分跟踪器 Nomoto模型 扩张状态观测器 super-twisting 2阶滑模

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直接转矩Super-Twisting滑模异步发电控制 被引量：6

20

作者 谷志锋 孙晓云 +3 位作者 葛孟超 刘文康 单锁兰 李宏城 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2760-2768,共9页

为提高宽转速范围、冲击性负载条件下笼型异步电机自激取力发电系统(EDS-CAGS)的稳定控制能力,降低直接转矩控制脉振,采用电压–磁链外环强扭曲(Super-Twisting)控制与电流内环含K类函数直接反馈线性化控制相结合的方法,给出一种基于电... 为提高宽转速范围、冲击性负载条件下笼型异步电机自激取力发电系统(EDS-CAGS)的稳定控制能力,降低直接转矩控制脉振,采用电压–磁链外环强扭曲(Super-Twisting)控制与电流内环含K类函数直接反馈线性化控制相结合的方法,给出一种基于电压空间矢量调制的异步发电系统直接转矩控制新方法。EDS-CAGS仿真实验结果表明,在负载冲击和转速大范围变化条件下,相对于传统电压外环–电流内环直接转矩控制方法,基于新的控制方法,直流输出电压超调明显降低,电磁转矩响应速度加快、超调降低,滑模面变量及其导数能够较快收敛,EDS-CAGS鲁棒稳定能力得到加强。 展开更多

关键词 异步发电 直接转矩控制 super-twisting控制 K类函数 直接反馈线性化 滑模控制

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