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基于自适应摩擦补偿的复合非线性轨迹跟踪控制 被引量：3
1
作者 石暕 程国扬 《电机与控制应用》 2021年第9期14-20,共7页
伺服系统中存在的非线性摩擦环节,往往会使系统的性能受到影响。针对电机伺服系统,设计了一个复合非线性轨迹跟踪控制器,并通过降阶扩展状态观测器对未测量的速度和未知扰动进行估计。为了消除摩擦力带来的不良影响,在轨迹跟踪控制的基... 伺服系统中存在的非线性摩擦环节,往往会使系统的性能受到影响。针对电机伺服系统,设计了一个复合非线性轨迹跟踪控制器,并通过降阶扩展状态观测器对未测量的速度和未知扰动进行估计。为了消除摩擦力带来的不良影响,在轨迹跟踪控制的基础上,加入了自适应摩擦补偿环节。先通过MATLAB进行了仿真分析,后将该方案应用于直流电机伺服系统进行试验验证。仿真与试验结果表明,该自适应补偿方案能有效抑制摩擦产生的不利影响,实现被控系统对目标轨迹快速准确的跟踪。 展开更多
关键词 伺服系统 轨迹跟踪 复合非线性控制 摩擦补偿 自适应
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直线电机位置伺服系统的增强复合非线性控制 被引量：2
2
作者 刘阳阳 程国扬 《电机与控制应用》 2019年第12期22-26,54,共6页
针对高性能机电系统中常用的直线伺服电机,设计了一个能实现快速与准确的定点运动的位置控制器。控制器采用线性控制律与平滑非线性控制律相结合的方案,并利用一个降阶线性状态观测器对电机运动速度(未量测)加以估计。为了消除未知扰动... 针对高性能机电系统中常用的直线伺服电机,设计了一个能实现快速与准确的定点运动的位置控制器。控制器采用线性控制律与平滑非线性控制律相结合的方案,并利用一个降阶线性状态观测器对电机运动速度(未量测)加以估计。为了消除未知扰动带来的稳态误差,控制律中嵌入了积分控制作用。整个控制律采用全参数化设计,可实现动态增益控制,方便了在线参数整定与性能优化。控制方案应用于一个实际的永磁直线电机位置伺服系统,基于TMS320F28335 DSC进行了试验测试,结果表明系统能对各目标位置进行准确的跟踪,且具有理想的瞬态性能。 展开更多
关键词 直线电机 伺服系统 复合非线性控制 观测器 参数化
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抗扰动复合非线性伺服控制器的设计与应用 被引量：1
3
作者 黄新新 程国扬 《电机与控制应用》 2018年第1期12-17,40,共7页
针对典型的电机伺服系统,提出了一种鲁棒复合非线性伺服控制器的离散域设计方案。把系统的扰动和不确定性归结为一个斜坡信号(其变化率恒定),设计一个降维线性扩展状态观测器,对系统未测量状态和未知扰动加以估计。把设计的控制律应用... 针对典型的电机伺服系统,提出了一种鲁棒复合非线性伺服控制器的离散域设计方案。把系统的扰动和不确定性归结为一个斜坡信号(其变化率恒定),设计一个降维线性扩展状态观测器,对系统未测量状态和未知扰动加以估计。把设计的控制律应用于永磁同步伺服电机,先在MATLAB上进行仿真分析,随后基于TMS320F28335DSC进行试验测试。结果表明系统在各种类型扰动作用下,对目标位置都能实现快速、平稳和准确的跟踪,具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 伺服电机 观测器 时变扰动 复合非线性控制 离散域设计
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输入饱和无人机的鲁棒组合非线性反馈控制 被引量：1
4
作者 彭超凡 蒋沅 +1 位作者 孟超 代冀阳 《南昌航空大学学报（自然科学版）》 CAS 2019年第3期10-16,共7页
实际场景中,控制器输入饱和和外部干扰是对无人机控制系统产生不利影响的2个主要因素。对此,本研究针对CE150无人机模型,先采用H∞理论设计线性控制器,并在此基础上引入能提高系统瞬态性能的非线性项构成组合非线性反馈控制技术(CNF)来... 实际场景中,控制器输入饱和和外部干扰是对无人机控制系统产生不利影响的2个主要因素。对此,本研究针对CE150无人机模型,先采用H∞理论设计线性控制器,并在此基础上引入能提高系统瞬态性能的非线性项构成组合非线性反馈控制技术(CNF)来改善输入饱和的问题。同时,设计观测器对未知干扰进行在线估值,并在原有的组合非线性反馈控制器中加入干扰补偿项以提高系统鲁棒性。仿真结果表明,与传统的线性控制器相比组合非线性反馈控制器能显著改善输入饱和的不利影响,而引入补偿项的CNF控制器在保留原始CNF控制器优点的同时能有效抑制外部干扰,实现了无人机对给定信号的准确跟踪。 展开更多
关键词 无人机 输入饱和 组合非线性反馈 鲁棒控制 轨迹跟踪
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基于自适应模糊补偿的不确定性机器人CNF控制 被引量：10
5
作者 蒋沅 公成龙 +1 位作者 吕科 代冀阳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期106-111,共6页
为解决不确定性因素对机器人系统的影响,实现不确定性机器人系统准确跟踪参考输入的能力,研究了自适应模糊控制和组合非线性反馈(CNF)控制相结合的策略。提出了一种基于自适应模糊补偿的机器人CNF控制器。核心是将系统的不确定性利用自... 为解决不确定性因素对机器人系统的影响,实现不确定性机器人系统准确跟踪参考输入的能力,研究了自适应模糊控制和组合非线性反馈(CNF)控制相结合的策略。提出了一种基于自适应模糊补偿的机器人CNF控制器。核心是将系统的不确定性利用自适应模糊控制进行在线逼近,作为CNF控制器的补偿项,充分利用两种控制方法的优势,降低不确定性因素对系统性能的影响。通过反馈线性化技术与Lyapunov理论,证明了闭环系统的收敛性;最终仿真结果证实了此方法的有效性。 展开更多
关键词 机器人 不确定性 自适应模糊控制 组合非线性反馈(CNF)控制 系统收敛
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不确定离散时间系统的复合非线性反馈积分滑模控制
6
作者 陈辉 武文豪 秦春斌 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期297-303,共7页
针对不确定离散时间系统,提出一种基于离散复合非线性反馈的积分滑模(DCNF-ISM)控制策略,并将该算法应用于扰动下的磁盘跟踪问题.该算法由离散复合非线性反馈(DCNF)控制律与积分滑模(ISM)控制律两部分组成,其中DCNF控制律用于保证系统... 针对不确定离散时间系统,提出一种基于离散复合非线性反馈的积分滑模(DCNF-ISM)控制策略,并将该算法应用于扰动下的磁盘跟踪问题.该算法由离散复合非线性反馈(DCNF)控制律与积分滑模(ISM)控制律两部分组成,其中DCNF控制律用于保证系统具有较好瞬态性能,基于改进的离散趋近律设计的ISM控制律用于保证系统鲁棒性.基于Lyapunov稳定性理论对本文提出的控制策略的稳定性进行了推导证明,证明了离散时间系统的一致最终有界性.仿真结果表明,本文提出的控制策略能保证系统在扰动下仍然能够精确跟踪给定的参考信号,与传统的DCNF控制相比,该算法能够保证系统具有响应速度快超调量小、鲁棒性强等优点. 展开更多
关键词 复合非线性反馈 离散时间系统 积分滑模控制 鲁棒性
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一类SISO系统离散非线性反馈内模组合控制 被引量：3
7
作者 蒋学程 彭侠夫 何栋炜 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期75-79,共5页
以非线性反馈控制器为第二控制器,提出了一种抗饱和离散非线性反馈内模组合控制.采用非线性反馈控制器实现系统无超调,而内模控制器在满足系统鲁棒稳定条件下,设计较小的阻尼率,确保响应快速性和无静差.详细讨论了存在输入受限情况下该... 以非线性反馈控制器为第二控制器,提出了一种抗饱和离散非线性反馈内模组合控制.采用非线性反馈控制器实现系统无超调,而内模控制器在满足系统鲁棒稳定条件下,设计较小的阻尼率,确保响应快速性和无静差.详细讨论了存在输入受限情况下该组合控制在吸引域内的稳定性,以及降阶输出非线性反馈内模组合控制律在吸引域内的稳定条件.仿真实例表明该新型组合控制方法除了能够无静差跟踪参考输入外,还具有良好的动态性能. 展开更多
关键词 组合非线性反馈 内模控制 模型失配 稳定性 降价观测器
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自适应事件触发机制下饱和系统的跟踪问题
8
作者 李红超 张楠 邓惠敏 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第5期609-615,共7页
为了减少饱和非线性特性对闭环系统稳定性及性能的不良影响,采用复合非线性反馈控制镇定闭环系统,实现对阶跃信号的跟踪;采用自适应事件触发机制进行信号传输设计,减少数据传输次数,节约通信资源;针对饱和系统的跟踪问题,提出一种新型... 为了减少饱和非线性特性对闭环系统稳定性及性能的不良影响,采用复合非线性反馈控制镇定闭环系统,实现对阶跃信号的跟踪;采用自适应事件触发机制进行信号传输设计,减少数据传输次数,节约通信资源;针对饱和系统的跟踪问题,提出一种新型的基于自适应事件触发机制的复合非线性反馈控制律,运用Lyapunov理论,得到系统输出可以渐近跟踪参考输入的充分条件。结果表明,所提出的充分条件在保证实现饱和系统跟踪问题时,具有较少的调节时间和超调量,自适应事件触发复合反馈控制器在改善饱和系统暂态性能的同时,可以有效节约系统通信资源。 展开更多
关键词 饱和系统 跟踪问题 自适应事件触发机制 复合非线性反馈控制
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输入受限的线性系统优化控制器设计
9
作者 崔克铭 张侃健 《兵工自动化》 2006年第12期59-60,69,共3页
输入受限的线性系统优化控制器,基于代数Riccati方程(ARE)设计了复合非线性反馈控制(CNF)。该方法先考虑输入具有饱和非线性的线性系统一般形式,再通过构造低增益部分、高增益非线性部分及复合非线性控制律三步完成设计。将常参数形式... 输入受限的线性系统优化控制器,基于代数Riccati方程(ARE)设计了复合非线性反馈控制(CNF)。该方法先考虑输入具有饱和非线性的线性系统一般形式,再通过构造低增益部分、高增益非线性部分及复合非线性控制律三步完成设计。将常参数形式的高增益部分设计为非线性函数,可获得更好的性能。其仿真通过某航天器的数学模型设计合适的复合非线性反馈控制控制律,并调节相关参数,达到了较满意的效果。 展开更多
关键词 控制器 输入受限 优化控制 复合非线性反馈控制 代数RICCATI方程 飞行器
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四旋翼无人机高度控制——基于CNF与自适应非光滑控制
10
作者 何栋炜 解维坤 +1 位作者 高培 郑积仕 《福建工程学院学报》 CAS 2018年第1期55-60,73,共7页
针对受限环境下四旋翼无人飞行器在参数不确定及外部扰动影响下的高性能高度控制问题,设计一种基于复合非线性反馈(CNF)和自适应非光滑轨迹跟踪控制的高度控制方法。通过四旋翼无人飞行器的垂直通道动力学模型分析和变换,将高度轨迹规... 针对受限环境下四旋翼无人飞行器在参数不确定及外部扰动影响下的高性能高度控制问题,设计一种基于复合非线性反馈(CNF)和自适应非光滑轨迹跟踪控制的高度控制方法。通过四旋翼无人飞行器的垂直通道动力学模型分析和变换,将高度轨迹规划问题转换为输入受限的线性系统控制问题,设计CNF控制器实现轨迹生成;建立参数不确定及外部扰动影响下的垂直通道动力学模型,设计一种自适应非光滑轨迹跟踪控制器,并理论证明了闭环系统稳定性。最后,通过仿真实验验证所提出方法的有效性。结果表明,所设计方法能够有效提高参数不确定及外部扰动下的高度控制品质,且简单实用。 展开更多
关键词 四旋翼无人飞行器 复合非线性反馈 自适应非光滑控制 高度控制
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