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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
1
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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基于改进指数趋近律的滑模观测器PMSM自抗扰控制
2
作者 李彬彬 赵阳 +1 位作者 高傲 薛世杰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第8期107-111,共5页
针对传统滑模观测器存在抖振、估计转子信息精度较差和永磁同步电机运行过程中存在的负载转矩突变对电机调速性能影响较大等问题,提出一种改进趋近律的滑模观测器和改进自抗扰控制相结合的控制方法。改进趋近律将系统的状态变量与Sigmoi... 针对传统滑模观测器存在抖振、估计转子信息精度较差和永磁同步电机运行过程中存在的负载转矩突变对电机调速性能影响较大等问题,提出一种改进趋近律的滑模观测器和改进自抗扰控制相结合的控制方法。改进趋近律将系统的状态变量与Sigmoid函数相结合作为等速项,指数项中引入对数项的分数多项式,减少抖振的同时能有效地抑制控制系统的抖振。通过利用Lyapunov定理对系统的稳定性进行分析,验证了系统的稳定性。针对传统自抗扰中fal函数在分段点不可导的产生剧烈抖振和自抗扰控制中参数导致调参困难的问题,提出一种新型的fal函数,并对传统自抗扰进行简化处理。仿真实验结果表明,改进后的观测精度较改进前提升了1000倍,超调量减少了99%,并且具有更强的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无传感器 滑模观测器 自抗扰控制
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单电感双输出Buck-Boost变换器的终端互补滑模自抗扰控制
3
作者 皇金锋 陈旭 李聪林 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第7期119-131,共13页
单电感双输出变换器是便携式设备的重要组成模块,针对单电感双输出Buck-Boost变换器的两个输出支路存在抗扰性能差、负载波动时具有交叉影响等问题,提出一种基于级联扩张状态观测器的终端互补滑模自抗扰控制策略。首先,依据自抗扰理论... 单电感双输出变换器是便携式设备的重要组成模块,针对单电感双输出Buck-Boost变换器的两个输出支路存在抗扰性能差、负载波动时具有交叉影响等问题,提出一种基于级联扩张状态观测器的终端互补滑模自抗扰控制策略。首先,依据自抗扰理论将变换器主路和支路分别拟合为自抗扰控制系统范式,转化为2个独立的二阶系统模型,以此来抑制两支路间的交叉影响。其次,设计终端互补滑模控制器代替传统自抗扰控制中的线性控制器,同时引入级联扩张状态观测器抑制电路中的高频噪声,进一步提高观测器的估计精度,利用非线性控制策略的优势提高系统受到扰动时的暂态性能。然后,通过Lyapunov理论以及Routh判据证明控制系统的稳定性。最后,利用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验证,实验表明,本文所提控制能够很好地抵抗扰动,抑制噪声以及两支路间的交叉影响,提高系统的暂态性能。 展开更多
关键词 单电感双输出Buck-Boost变换器 终端互补滑模自抗扰控制 交叉影响 抗扰性能
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轨道交通中飞轮储能系统的改进自抗扰控制策略
4
作者 张建伟 祁国龙 +3 位作者 付鹏宇 温素芳 田桂珍 刘广忱 《电网技术》 北大核心 2025年第10期4396-4405,I0118,共11页
飞轮储能系统(flywheel energy storage system,FESS)因其能量密度高、寿命长、响应快速和对环境友好等特点,被认为是轨道交通再生制动能量回收与利用的理想选择。飞轮储能系统的控制是保证系统稳定高效运行的关键部分。针对传统PI控制... 飞轮储能系统(flywheel energy storage system,FESS)因其能量密度高、寿命长、响应快速和对环境友好等特点,被认为是轨道交通再生制动能量回收与利用的理想选择。飞轮储能系统的控制是保证系统稳定高效运行的关键部分。针对传统PI控制器在控制飞轮储能系统的局限性,研究了一种改进的自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)策略。首先采用级联非线性扩张状态观测器增强系统对扰动的估计能力,提高了控制性能。然后,考虑到非线性ADRC中存在多个物理意义不明确且难以调试的参数的问题,结合滑模控制器(sliding mode control,SMC)的参数物理意义较为明确、鲁棒性强、抗扰动能力强等优点,构建了滑模—自抗扰控制(sliding mode-active disturbance rejection control,SM-ADRC),提高了系统的控制性能。其次,针对SM-ADRC控制器参数设置的复杂性,采用了粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法对控制参数进行整定,提高了参数整定的效率。最后通过实验验证了所提控制策略在飞轮储能系统充放电工况下的可行性和有效性。 展开更多
关键词 飞轮储能系统 自抗扰控制 轨道交通 滑模控制 粒子群优化
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基于改进ADRC的PMSM无位置传感器控制
5
作者 任永强 余洋洋 +1 位作者 王淑旺 王于卓 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第10期121-126,共6页
传统永磁同步电机(PMSM)矢量控制策略PI转速环控制器鲁棒性差且抗扰能力弱,引入自抗扰控制(ADRC)代替转速环PI控制器。传统ADRC算法中由于非线性函数在分界点处不可导,造成了扩张状态观测器(ESO)对扰动的观测精度的下降,对此采用插值拟... 传统永磁同步电机(PMSM)矢量控制策略PI转速环控制器鲁棒性差且抗扰能力弱,引入自抗扰控制(ADRC)代替转速环PI控制器。传统ADRC算法中由于非线性函数在分界点处不可导,造成了扩张状态观测器(ESO)对扰动的观测精度的下降,对此采用插值拟合的方法设计新的非线性函数。此外,依据偏差控制原理,对ESO中各状态变量的偏差重新计算,并用作各状态变量的调节量,重构ESO。传统SMO采用符号函数作为切换函数导致观测值波动大,引入饱和正弦分段函数作为切换函数,抑制抖振,引入积分滑模面,消除定子电阻对观测精度的影响。结合Simulink搭建模型仿真分析和实验分析,结果表明改进后的控制策略能有效抑制扰动对系统的影响,能准确观测转子位置和速度。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无位置传感器 自抗扰控制 扩张状态观测器(ESO) 滑模观测器
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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
6
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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移动机械臂轨迹的自抗扰滑模跟踪控制方法 被引量：1
7
作者 宋积满 魏国莲 肖中杰 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期52-55,61,共5页
为了提高移动机械臂在内部参数不确定性和外部扰动作用下的轨迹跟踪精度,提出了机械臂的自抗扰滑模控制方法。介绍了全方位移动机械臂工作原理,使用拉格朗日法建立了机械臂动力学模型。分析了自抗扰控制器的工作原理,在扩展状态观测器... 为了提高移动机械臂在内部参数不确定性和外部扰动作用下的轨迹跟踪精度,提出了机械臂的自抗扰滑模控制方法。介绍了全方位移动机械臂工作原理,使用拉格朗日法建立了机械臂动力学模型。分析了自抗扰控制器的工作原理,在扩展状态观测器中改进了扰动量估计函数,提高了扰动量估计速度和精度;使用滑模控制代替自抗扰中的PD控制,从而提高控制器的鲁棒性和快速响应能力,基于上述改进,提出了机械臂轨迹的自抗扰滑模跟踪控制方法。经仿真验证,当机械臂系统存在内部参数不确定和外部扰动时,标准自抗扰控制的轨迹跟踪误差为0.5201m,自抗扰滑模控制的轨迹跟踪误差为0.2153m。验证了自抗扰滑模控制的鲁棒性和跟踪精确性。 展开更多
关键词 机械臂 轨迹跟踪 自抗扰滑模控制 鲁棒性 扩展状态观测器
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基于分级抗扰策略的大型船舶拖航路径跟踪控制研究
8
作者 路百松 王健 +3 位作者 张博 赵冰 郝致远 易宏 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第4期272-285,共14页
[目的]安全拖曳大型船舶到目标海域对于船舶通航安全至关重要,为提高欠驱动拖轮自主拖曳大型船舶航行过程中的抗干扰性能,提出一种基于自抗扰滑模的分级抗扰控制策略。[方法]首先,基于船舶分离型数学模型建立拖曳系统耦合运动数学模型... [目的]安全拖曳大型船舶到目标海域对于船舶通航安全至关重要,为提高欠驱动拖轮自主拖曳大型船舶航行过程中的抗干扰性能,提出一种基于自抗扰滑模的分级抗扰控制策略。[方法]首先,基于船舶分离型数学模型建立拖曳系统耦合运动数学模型。然后,提出适用于拖曳航行的拖航视线制导方法,将路径跟踪问题转化为航速与航向控制问题,并设计分级抗扰控制策略(HAD-CS),在被拖船控制层级设计基于自抗扰控制与滑模控制相结合的顶层抗扰控制方法,保证拖曳系统实现路径跟踪的控制目标,并实时分配给底层拖轮控制任务。在拖轮控制层级设计基于自抗扰滑模的底层抗扰控制方法,将顶层的抗扰控制输出作为自身控制输入,在考虑拖缆与推进器的约束限制基础上实现分层控制、分级抗扰。最后,在仿真环境中对比评估拖曳系统在环境扰动情况下的抗扰性能。[结果]结果表明,采用分级控制策略进行大型船舶拖航控制,被拖船路径跟踪性能提升16.9%,航向和航速保持性能分别提升34.6%和68.0%;拖轮艏向与航速保持性能提升51.9%和52.2%。[结论]所提控制策略有效抵抗了自主拖轮拖航过程中船舶受到的外界干扰,可为拖轮自主拖航的应用提供理论参考。 展开更多
关键词 自主拖航 路径跟踪 欠驱动 拖轮 分级抗扰 自抗扰滑模 运动控制 抗干扰
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无人直升机连续非奇异终端滑模轨迹跟踪控制设计
9
作者 赵天行 赵振华 +2 位作者 颜鸿涛 曹东 祖家奎 《控制工程》 北大核心 2025年第6期1121-1129,共9页
针对受多源干扰和执行器故障影响的小型无人直升机复杂轨迹的跟踪问题,提出了一种全回路连续非奇异终端滑模轨迹跟踪控制方法。首先,将轨迹跟踪问题转化为内外回路的指令跟踪问题;然后,设计高阶滑模观测器对包含故障和干扰影响的集总干... 针对受多源干扰和执行器故障影响的小型无人直升机复杂轨迹的跟踪问题,提出了一种全回路连续非奇异终端滑模轨迹跟踪控制方法。首先,将轨迹跟踪问题转化为内外回路的指令跟踪问题;然后,设计高阶滑模观测器对包含故障和干扰影响的集总干扰进行估计;最后,结合干扰估计信息构造复合连续非奇异终端滑模控制器,在保证控制量连续的同时,实现了轨迹跟踪误差的有限时间镇定。仿真结果表明,所提方法在执行器故障和多源干扰影响的情况下,保证了无人直升机对复杂轨迹的高精度跟踪。 展开更多
关键词 无人直升机 主动抗干扰控制 连续非奇异终端滑模控制 滑模观测器
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基于不同电动机泵控二级液压缸性能比较
10
作者 闫政 唐光伟 +2 位作者 王爱红 赵智鹏 高有山 《机床与液压》 北大核心 2025年第17期141-148,共8页
针对不同电动机的响应性和鲁棒性存在差异,对直接转矩控制、矢量控制和异步矢量控制的3种电动机进行分析,提出将自适应滑模控制作用于三者电动机内环控制上。为进一步研究该控制算法下3种电动机的性能,将其分别作为锚杆钻机推进系统动力... 针对不同电动机的响应性和鲁棒性存在差异,对直接转矩控制、矢量控制和异步矢量控制的3种电动机进行分析,提出将自适应滑模控制作用于三者电动机内环控制上。为进一步研究该控制算法下3种电动机的性能,将其分别作为锚杆钻机推进系统动力源,由于不同围岩硬度需要匹配不同的压力和流量,为减少系统节流损失,提出线性自抗扰泵控电动机外环控制二级液压缸的位移。为验证所提方案的合理性,在AMESim和Simulink中搭建仿真模型。结果表明:电动机无负载启动时,在0.15 s增加负载扰动,自适应滑模控制下的直接转矩控制电动机,其电磁转矩超调量更小以及抗扰性更强;电动机作为动力源时,采用直接转矩控制的电动机转速响应更快,其二级液压缸位移更准确。该方法能够为复杂围岩性状引起的液压缸位移自适应变化提供保障。 展开更多
关键词 直接转矩控制 自适应滑模控制 泵控 二级液压缸 三阶线性自抗扰控制
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基于电流内环滑模自抗扰控制的直驱风电场次同步振荡抑制策略研究 被引量：2
11
作者 郭成 杨宣铭 +1 位作者 王林玲 杨灵睿 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第4期85-95,共11页
针对直驱风电机组网侧换流器电流内环放大次同步振荡分量导致的次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)问题,提出了一种基于电流内环滑模自抗扰控制(sliding mode-active disturbance rejection control,SM-ADRC)策略。首先,鉴于... 针对直驱风电机组网侧换流器电流内环放大次同步振荡分量导致的次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)问题,提出了一种基于电流内环滑模自抗扰控制(sliding mode-active disturbance rejection control,SM-ADRC)策略。首先,鉴于滑模控制(sliding mode control,SMC)存在高频切换进而影响控制效果的问题,设计了基于改进型的指数趋近律,采用边界可变幂函数代替趋近律原有的符号函数。其次,引入自抗扰控制的扩张状态观测器,该观测器能实时估计次同步振荡分量,并以观测量的形式补偿电流内环,弱化了SM-ADRC对网侧控制器参数的依赖程度,并进一步切断次同步振荡分量的传播路径。最后,搭建了基于风机网侧电流内环SM-ADRC的直驱风电场电磁暂态模型,通过与电流内环PI控制和SMC对SSO的抑制效果进行对比,验证了所提SM-ADRC策略的优越性。 展开更多
关键词 直驱风电场 弱交流电网 次同步振荡 滑模自抗扰控制
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装片机运动平台高阶自抗扰滑模控制研究
12
作者 张翔 花国祥 +3 位作者 梁伟明 钱承山 陈怀荣 朱友为 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第5期140-144,共5页
针对装片机运动控制平台控制速度和精度低以及抗干扰能力弱等问题,设计了一种基于滑模控制和高阶线性自抗扰控制的复合控制器(HLADSMC),以提高平台系统的控制性能。首先,通过正弦扫频实验获取系统的开环传递函数;其次,构建了高阶线性自... 针对装片机运动控制平台控制速度和精度低以及抗干扰能力弱等问题,设计了一种基于滑模控制和高阶线性自抗扰控制的复合控制器(HLADSMC),以提高平台系统的控制性能。首先,通过正弦扫频实验获取系统的开环传递函数;其次,构建了高阶线性自抗扰控制器(HLADRC),并采用高阶线性扩张状态观测器(HLESO)估算及补偿内部和外部的扰动。为了克服高阶线性自抗扰控制在轨迹跟踪上的限制,引入了滑模控制器,以解决相位滞后问题并提升跟踪精度;最后,通过仿真和实验数据验证了复合控制器的有效性。结果表明,相对于经典的PID控制和单独的高阶线性自抗扰控制,该复合控制器在跟踪正弦波信号时显著降低了最大跟踪误差,分别减少40.6%和8.1%,并将实际工况下的整定时间缩短了,满足了运动控制平台实际工程运用的需求。 展开更多
关键词 装片机 运动控制平台 高阶自抗扰控制 滑模控制
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基于有限时间观测器的两级式储能变流器改进滑模自抗扰控制
13
作者 黄红杰 皇金锋 周杰 《电工技术学报》 北大核心 2025年第1期178-189,共12页
针对传统控制策略下两级式储能变流器功率变化时的暂态性能差和直流母线电压波动大的问题,该文设计了一种基于有限时间观测器的滑模自抗扰控制(ADRC)策略,并将该控制策略应用于变流器的功率控制和双向DC-DC变换器的直流母线电压控制中... 针对传统控制策略下两级式储能变流器功率变化时的暂态性能差和直流母线电压波动大的问题,该文设计了一种基于有限时间观测器的滑模自抗扰控制(ADRC)策略,并将该控制策略应用于变流器的功率控制和双向DC-DC变换器的直流母线电压控制中以提高系统的暂态性能。首先,该控制策略以自抗扰控制(ADRC)为基础,将变流器之间的耦合部分归入集总扰动中,通过有限时间观测器快速、精准地估计扰动,并将扰动估计值通过前馈补偿以提高控制器的解耦能力;其次,采用基于改进的变速趋近律和积分滑模设计反馈控制律以提高误差的收敛速度和抗扰性能;再次,根据Lyapunov理论证明了该文控制的稳定性和有限时间收敛性;最后,进行了仿真及实验验证。结果表明,该文所提控制策略较PI控制和ADRC策略具有更好的解耦效果,并减小了并网电流谐波,提高了系统暂态响应能力。 展开更多
关键词 两级式储能变流器 有限时间观测器 自抗扰控制 积分滑模 StarSim
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高空台进气环境模拟系统固定时间自抗扰复合解耦控制 被引量：1
14
作者 徐周浙 张和洪 +2 位作者 翟超 钱秋朦 吴林峰 《推进技术》 北大核心 2025年第2期234-247,共14页
针对高空台进气环境模拟系统(IESS)存在压力与温度双变量强耦合及发动机快速过渡态试验带来的强总和扰动问题,设计一种新型固定时间滑模控制器(FxTSMC)并结合固定时间扩张状态观测器(FxTESO),提出一种固定时间自抗扰复合解耦控制(FxT-AD... 针对高空台进气环境模拟系统(IESS)存在压力与温度双变量强耦合及发动机快速过渡态试验带来的强总和扰动问题,设计一种新型固定时间滑模控制器(FxTSMC)并结合固定时间扩张状态观测器(FxTESO),提出一种固定时间自抗扰复合解耦控制(FxT-ADRCDC)方法。具体地,采用静态解耦方法将IESS解耦为两个单输入、单输出系统,实现IESS温度和压力的独立控制。在总扰动估计与抑制方面,利用固定时间扩张状态观测器快速准确估计系统状态与包含系统动态耦合在内的总扰动,并提出一种能够避免奇异问题且快速收敛的新型FxTSMC,将总扰动补偿到FxTSMC中,得到FxT-ADRCDC方法。设计Lyapunov函数证明了闭环控制系统的固定时间稳定性,得到不依赖于初始条件的稳定时间上限。搭建高置信度IESS仿真平台开展发动机过渡态飞行任务试验,对比了本文所提出方法与线性自抗扰解耦控制(LADRDC)方法。结果显示,FxT-ADRCDC方法控制下的进气压力、温度的绝对积分误差比LADRDC方法平均减少约70.3%和70.7%,且阀门摆动量符合实际工程要求,有效实现了进气压力、温度的高品质解耦控制,为提升IESS的快速、精确的动态模拟能力提供有力的技术支撑。 展开更多
关键词 高空台 滑模控制器 自抗扰复合解耦控制 固定时间 快速过渡态试验 进气环境模拟系统 线性自抗扰解耦控制
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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
15
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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一类具有多重不匹配扰动的非同元次不确定系统的分数阶抗扰控制
16
作者 郑伟佳 冯诗荣 +1 位作者 黄润权 陈阳泉 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第6期1092-1100,共9页
现有的自抗扰控制(ADRC)方法主要针对整数阶系统或同元次分数阶系统,当应用于更一般的导数阶次互不相同的非同元次分数阶系统时,可能无法获得令人满意的性能.针对具有多重外源干扰的非同元次分数阶不确定系统的控制问题,提出了一种改进... 现有的自抗扰控制(ADRC)方法主要针对整数阶系统或同元次分数阶系统,当应用于更一般的导数阶次互不相同的非同元次分数阶系统时,可能无法获得令人满意的性能.针对具有多重外源干扰的非同元次分数阶不确定系统的控制问题,提出了一种改进的分数阶抗干扰控制方案(EFADC).将非同元次分数阶特性当作模型不确定性,采用分数阶自抗扰控制(FOADRC)进行补偿.设计分数阶扰动观测器(FODO)来估计由外源模型描述的扰动.在此基础上,设计一种基于不确定性和扰动补偿的分数阶滑模控制(FOSMC)方法,使系统具有快速响应性能和鲁棒性.通过理论分析和数值模拟验证了所提方法的有效性.仿真结果表明,所提方法有效改善了非同元次分数阶系统的动态性能和对外部扰动的鲁棒性. 展开更多
关键词 自抗扰控制 扰动观测器 滑模控制 非同元次分数阶系统
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基于自抗扰的四旋翼无人机全局积分滑模姿态控制
17
作者 刘朝涛 刘斯达 +1 位作者 王瑞 周渡金 《电光与控制》 北大核心 2025年第10期48-54,共7页
为应对四旋翼无人机姿态调控过程中面临的内外部扰动及模型不确定性挑战,提出一种融合了自抗扰控制(ADRC)和全局积分滑模控制(SMC)的姿态控制器。首先,基于ADRC设计了完整姿态调控架构,着眼于扩张状态观测器(ESO)在扰动抑制方面的局限性... 为应对四旋翼无人机姿态调控过程中面临的内外部扰动及模型不确定性挑战,提出一种融合了自抗扰控制(ADRC)和全局积分滑模控制(SMC)的姿态控制器。首先,基于ADRC设计了完整姿态调控架构,着眼于扩张状态观测器(ESO)在扰动抑制方面的局限性,设计tfal函数取代传统的fal函数,从而增强了ESO对于扰动的估计与补偿性能。将SMC引入到ADRC中以提高系统的快速响应特性。在传统积分滑模面的基础上引入全局滑模函数用于提高系统的鲁棒性,并设计饱和函数解决SMC的抖振问题。然后利用Lyapunov定理对设计的全局积分滑模自抗扰控制器进行稳定性分析。最后,测试了四旋翼无人机在不同工况下的响应曲线。实验结果表明,提出的全局积分SMCADRC姿态控制器具有抗干扰能力强和响应速度快的特性。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 自抗扰控制 滑模控制 姿态控制 fal函数
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三相交错并联Buck变换器的高阶滑模自抗扰控制
18
作者 巫庆辉 申世伟 +1 位作者 成凯 唐国盛 《电力系统及其自动化学报》 北大核心 2025年第8期20-27,共8页
针对三相交错并联Buck变换器工作时受多源干扰进而影响系统均流效果和动态性能的问题,提出一种高阶滑模自抗扰内外环级联控制策略。首先,在电压外环采用超螺旋滑模自抗扰控制,在超螺旋滑模控制器的设计中引入扰动信息,通过扩张状态观测... 针对三相交错并联Buck变换器工作时受多源干扰进而影响系统均流效果和动态性能的问题,提出一种高阶滑模自抗扰内外环级联控制策略。首先,在电压外环采用超螺旋滑模自抗扰控制,在超螺旋滑模控制器的设计中引入扰动信息,通过扩张状态观测器对系统集总扰动进行估计和补偿;其次,在电流内环引入自适应机制,实现超螺旋滑模切换增益的动态调整。最后,采用Lyapunov稳定性理论对提出的级联控制策略进行设计,保证了控制策略的稳定性。实验结果验证了所提控制策略比传统自抗扰控制具有更优异的鲁棒性和动态响应性能。 展开更多
关键词 三相交错 超螺旋滑模控制 自抗扰控制 自适应控制
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基于滑模自抗扰的液压阻尼器试验台加载位移跟踪控制研究
19
作者 胡佳 强红宾 +3 位作者 刘凯磊 康绍鹏 杨静 王联 《机床与液压》 北大核心 2025年第4期73-80,共8页
针对液压阻尼器试验台在位移加载过程中易受非线性因素、参数不确定及未知扰动影响的问题,提出一种滑模自抗扰控制策略。针对传统自抗扰控制器结构复杂及响应速度慢的问题,通过设计滑模状态误差反馈控制率来代替传统自抗扰控制中的非线... 针对液压阻尼器试验台在位移加载过程中易受非线性因素、参数不确定及未知扰动影响的问题,提出一种滑模自抗扰控制策略。针对传统自抗扰控制器结构复杂及响应速度慢的问题,通过设计滑模状态误差反馈控制率来代替传统自抗扰控制中的非线性状态误差反馈控制率,进而简化控制系统结构并提高响应速度,并运用李雅普诺夫理论分析该方法的稳定性。搭建Simulink仿真模型进行仿真分析,针对控制模型参数采用遗传算法进行优化;搭建试验台进行验证并对比自抗扰控制、滑模控制及滑模自抗扰控制性能。结果表明:滑模自抗扰控制兼具自抗扰控制稳态误差小、抗扰性强以及滑模控制调节速度快的特点,提升了液压阻尼器试验台的位移跟踪控制准确性。 展开更多
关键词 阻尼器试验台 滑模自抗扰控制 遗传算法 位移跟踪控制
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基于等价输入干扰误差估计的欠驱动脉宽调制整流器自抗扰控制
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作者 黄自鑫 于澄嵩 +2 位作者 汪伟 林梦颖 徐达 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第8期1203-1215,共13页
针对电压变换和外部条件等因素引起三相电压型脉宽调制(PWM)整流器工作异常的问题,提出了一种基于等价输入干扰(EID)误差估计的自抗扰控制(ADRC)和新型终端模糊滑模电流控制的控制策略.通过对三相电压型PWM整流器系统的欠驱动特性分析,... 针对电压变换和外部条件等因素引起三相电压型脉宽调制(PWM)整流器工作异常的问题,提出了一种基于等价输入干扰(EID)误差估计的自抗扰控制(ADRC)和新型终端模糊滑模电流控制的控制策略.通过对三相电压型PWM整流器系统的欠驱动特性分析,构建了基于等价输入干扰误差估计的新型终端模糊滑模控制的电流环控制器,以及基于等价输入干扰误差估计的自抗扰控制的电压环控制器的双闭环结构控制器.通过对滑模控制中存在的电流抖振和负序电流问题进行误差估计,提高控制器精度,优化控制效果,抑制电压环控制器系统谐波量,提升电压的响应速率,确保三相电压型PWM整流器在干扰情况下的稳定工作.最后通过仿真实验进行分析,验证了所提控制策略的有效性与优越性. 展开更多
关键词 三相电压型脉宽调制整流器 欠驱动 等价输入干扰 终端滑模控制 自抗扰控制 模糊控制 双闭环控制
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