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题名四旋翼无人机轨迹跟踪的ACPD控制方法
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作者
张国林
曾喆昭
唐钰淇
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机构
长沙理工大学电气与信息工程学院
湖南喆昭自动化控制技术有限公司
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出处
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第5期185-191,271,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(61040049)
湖南省教育厅重点项目(21A0183)
长沙理工大学科研创新项目(CXLGCX23060)。
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文摘
针对四旋翼无人机系统存在强耦合、非线性、欠驱动等复杂问题,提出了一种基于自耦PD(auto-coupling proportional-differential,ACPD)控制器的控制方法。该方法将四旋翼无人机系统的内部动态及其不确定性与外部扰动等复杂因素定义为总扰动,从而将非线性复杂系统等价映射为一个线性扰动系统,形成一个在总扰动激励下的受控误差系统,并以自适应速度因子为基础设计了ACPD控制器;且ACPD控制系统为临界阻尼系统,具有良好的模型鲁棒性与抗扰动鲁棒性。仿真实验表明,ACPD控制方法具有响应速度快的动态品质与控制精度高、抗干扰能力强的稳态性能,在四旋翼无人机控制领域具有良好的实际应用前景。
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关键词
欠驱动系统
四旋翼无人机
轨迹跟踪
自耦PD
自适应速度因子
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Keywords
underactuated systems
quadcopter drone
trajectory tracking
auto-coupling PD
adaptive speed factor
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分类号
TJ811
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名永磁同步电机的自耦PID直接转矩控制方法
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作者
张国林
曾喆昭
唐钰淇
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机构
长沙理工大学电气与信息工程学院
湖南喆昭自动化控制技术有限公司
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出处
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第3期189-194,共6页
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基金
国家自然科学基金项目(61040049)
湖南省教育厅重点项目(21A0183)
长沙理工大学研究生科研创新项目(CSLGCX23060)。
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文摘
针对永磁同步电机直接转矩控制存在转矩和磁链脉动大、鲁棒性差等问题,根据自耦PID控制理论提出了自耦PI新型直接转矩控制方法。该方法分别将转速环、磁链环以及转矩环的已知或未知内部动态、外界扰动与模型的不确定性等一切复杂因素定义为3个总扰动,并在转速控制环节引入虚拟控制量来获得q轴虚拟转矩指令,进而将PMSM控制系统等价映射为线性扰动系统,构建了在总扰动激励下的受控误差系统,据此设计了基于速度因子的自耦PI控制器。仿真实验结果表明了自耦PI控制方法具有响应速度快、无超调、无振荡的动态品质与控制精度高、抗干扰能力强的稳态性能。
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关键词
永磁同步电机
直接转矩控制
自耦PID
速度因子
抗扰动鲁棒性
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Keywords
PMSM
DTC
auto-coupling PID
speed factor
robustness against disturbances
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分类号
TJ811
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名直流微电网双向DC-DC变换器的自耦PI控制方法
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作者
唐钰淇
曾喆昭
卢元煦
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机构
长沙理工大学电气与信息工程学院
湖南喆昭自动化控制技术有限公司
长沙理工大学物理与电子科学学院
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出处
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第4期200-207,共8页
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基金
国家自然科学基金(61040049)
湖南省教育厅重点项目(21A0183)。
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文摘
针对分布式电源功率波动与负载扰动引起母线电压波动问题,以直流微电网储能单元双向DC-DC变换器为研究对象,提出一种基于自耦PID控制理论的自耦PI控制策略。该方法引入一个虚拟电流控制量,并将电压通道和电流通道的内部动态与外部扰动分别定义为两个总扰动,从而将直流微电网系统分解为外环电压控制与内环电流控制,再根据自耦PID控制理论思想,分别设计内外环的自耦PI控制器。仿真结果表明了该控制方法可以实现对直流微电网储能系统的有效控制,不仅具有快的响应速度,良好的抗扰动能力,而且在光伏单元输出功率波动、负载波动以及电容与电感参数波动等情况下,都具有良好的鲁棒性。
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关键词
直流微电网
双向DC-DC变换器
母线电压
自耦PID控制
速度因子
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Keywords
DC microgrid
bi-directional DC-DC converter
bus voltage
ACPID control
speed factor
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名电液伺服系统的扩展自耦PD控制
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作者
张国林
曾喆昭
黄利容
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机构
长沙理工大学电气与信息工程学院
湖南喆昭自动化控制技术有限公司
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出处
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期287-294,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(61040049)
湖南省教育厅重点项目(21A0183)
长沙理工大学研究生科研创新项目(CSLGCX23060)。
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文摘
针对具有高度非线性和参数不确定性的3阶电液伺服系统,基于自耦PID控制理论提出了一种扩展自耦PD控制方法。通过将电液伺服系统内部动态与外部不确定因素定义为总扰动,使3阶非线性系统等价映射为3阶线性扰动系统,形成一个在总扰动激励下的受控误差系统,并以自适应速度因子为基础设计了扩展自耦PD控制器,理论分析了扩展自耦PD闭环控制系统具有良好的鲁棒稳定性和抗扰动鲁棒性。仿真实验表明:该控制方法不仅动态响应速度快,且稳态控制精度高,因此在电液伺服系统领域具有良好的实际应用前景。
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关键词
电液伺服
扩展自耦PD
3阶非线性系统
总扰动
自适应速度因子
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Keywords
electro-hydraulic servo
extended auto-coupling PD
third order nonlinear system
total disturbance
adaptive speed
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分类号
TJ811
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名欠驱动无人直升机的自耦PD控制策略研究
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作者
吴庆
曾喆昭
张国林
唐钰淇
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机构
长沙理工大学电气与信息工程学院
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出处
《兵器装备工程学报》
2025年第8期283-290,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(61040049)
湖南省教育厅重点项目(21A0183)
长沙理工大学科研创新项目(CXLGCX24046)。
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文摘
针对欠驱动三自由度无人直升机轨迹跟踪控制系统存在强耦合、非线性、欠驱动等复杂控制问题,提出了一种基于自耦PD(auto-coupling proportional-differential,ACPD)的轨迹跟踪控制方法。该方法将欠驱动三自由度无人直升机轨迹跟踪控制系统的内部动态与外部不确定因素定义为总扰动,从而将轨迹跟踪控制系统等价映射为线性扰动系统,形成一个在总扰动激励下的受控误差系统,并以自适应速度因子为基础设计了ACPD控制器,分析了ACPD控制系统的鲁棒稳定性和抗扰动鲁棒性。结果表明,ACPD控制方法具有响应速度快的动态品质与控制精度高、抗干扰能力强的稳态性能,在欠驱动三自由度无人直升机轨迹跟踪控制领域具有良好的实际应用前景。
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关键词
欠驱动系统
三自由度直升机
轨迹跟踪
自耦PD
自适应速度因子
-
Keywords
underactuated systems
three degree of freedom helicopter
trajectory tracking
auto-coupling PD
adaptive speed factor
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分类号
TJ811
[兵器科学与技术]
TP273
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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