基于NDO的ROV变深自适应终端滑模控制器设计 被引量：14

1

作者 魏延辉 周卫祥 +2 位作者 陈巍 胡佳兴 李光春 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期373-377,共5页

针对ROV的深度控制问题,提出基于非线性干扰观测器的自适应终端滑模控制方法.详细叙述了控制器的设计过程,并利用Lyapunov稳定性判据,验证了存在模型参数不确定性和外干扰时,系统的全局渐近稳定性和跟踪误差的收敛性.仿真实验表明,所提... 针对ROV的深度控制问题,提出基于非线性干扰观测器的自适应终端滑模控制方法.详细叙述了控制器的设计过程,并利用Lyapunov稳定性判据,验证了存在模型参数不确定性和外干扰时,系统的全局渐近稳定性和跟踪误差的收敛性.仿真实验表明,所提出的控制器不仅能够很好地估计并克服外干扰和模型不确定性等因素,具有很好的鲁棒性能,而且还可以实现在任意规定时刻变深运动的快速收敛. 展开更多

关键词 ROV 深度控制 非线性干扰观测器 自适应 终端滑模控制器 外干扰估计 模型不确定性

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基于改进终端SMC和SMO的SRM瞬时转矩控制 被引量：3

2

作者 凌辉 杜钦君 +3 位作者 庞浩 杨姝欣 赵正阳 李存贺 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3145-3155,共11页

针对开关磁阻电机(SRM)常规终端滑模控制器(SMC)响应速度慢和传统滑模观测器(SMO)存在的抖振问题,提出一种基于改进终端SMC和变速趋近律SMO的SRM瞬时转矩控制(DITC)方法。设计了电机速度误差可快速收敛的改进非奇异快速终端滑模面和可... 针对开关磁阻电机(SRM)常规终端滑模控制器(SMC)响应速度慢和传统滑模观测器(SMO)存在的抖振问题,提出一种基于改进终端SMC和变速趋近律SMO的SRM瞬时转矩控制(DITC)方法。设计了电机速度误差可快速收敛的改进非奇异快速终端滑模面和可自适应调整趋近律速度的变速幂次趋近律,利用等效控制法,得出了连续非奇异控制律。通过Lyapunov函数证明了该系统的稳定性和有限时间收敛性。设计了变速趋近律SMO以实现SRM无位置传感器控制。采用双曲正切函数作为切换函数,并引入快速幂次趋近律作为SMO速度观测的趋近律,克服了传统SMO固定开关增益带来的抖振和收敛速度问题。通过Lyapunov函数证明了SMO运行的稳定性。仿真和实验验证了所提方法的有效性。结果表明:与常规终端SMC相比,改进终端SMC能够在0.07 s内实现对期望转速的跟踪,调节时间减少了0.04 s,并且系统稳定时转速波动降低了0.5 r/min,具有更好的响应速度和稳定性。在负载突增时,系统转速可在0.02 s内调节至给定值,恢复时间减少了0.05 s,具有更好的调节性能。变速趋近律SMO能够在0.01 s内实现转速估计误差的收敛,且误差波动维持在2 r/min以内,可实现电机转速和转子位置的准确估计。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 终端滑模控制器 滑模观测器 快速幂次趋近律 收敛速度 抖振

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基于ESO的机械臂非奇异终端滑模控制

3

作者 成咪 《山西电子技术》 2024年第3期48-51,共4页

为解决机械臂在系统参数不确定与外部扰动影响下的轨迹跟踪问题,基于改进型扩张状态观测器,结合滑模控制理论,设计了一种改进型扩张状态观测器与非奇异终端滑模相结合的控制方法。首先,对机械臂模型设计非奇异终端滑模控制器以提高控制... 为解决机械臂在系统参数不确定与外部扰动影响下的轨迹跟踪问题,基于改进型扩张状态观测器,结合滑模控制理论,设计了一种改进型扩张状态观测器与非奇异终端滑模相结合的控制方法。首先,对机械臂模型设计非奇异终端滑模控制器以提高控制精度;然后对系统中的总扰动设计改进型扩张状态观测器,将观测器结果引入控制器中达到扰动补偿作用,并通过Lyapunov稳定性理论证明闭环系统的稳定性;最后,通过仿真对比验证本文控制方法的优越性。 展开更多

关键词 机械臂 扩张状态观测器 非奇异 滑模控制器

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高超声速飞行器连续终端滑模姿态控制方法 被引量：5

4

作者 王剑颖 梁海朝 +1 位作者 吴限德 付秋军 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期187-191,共5页

针对高超声速飞行器的姿态控制问题,考虑系统模型不确定性以及外界干扰的影响,基于快速终端滑模设计了连续的姿态跟踪控制器。将飞行器姿态控制系统模型按时间尺度划分为快回路和慢回路,其中慢回路的控制器设计目标是给出期望角速度作... 针对高超声速飞行器的姿态控制问题,考虑系统模型不确定性以及外界干扰的影响,基于快速终端滑模设计了连续的姿态跟踪控制器。将飞行器姿态控制系统模型按时间尺度划分为快回路和慢回路,其中慢回路的控制器设计目标是给出期望角速度作为快回路的制导指令,快回路控制器的设计目标是给出系统需求的控制力矩。基于有限时间控制理论分别针对各回路设计了连续的快速终端滑模姿态控制器,通过严格的数学证明,该控制器可以在系统模型存在不确定性以及外界干扰的情况下,使得姿态跟踪误差在有限时间内收敛。仿真结果表明本文的控制算法可以在短时间内使飞行器的姿态角均以较高的精度收敛至期望状态,且三个方向的控制力矩曲线均变化平滑,无抖振现象产生。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 姿态控制 终端滑模 连续控制器 有限时间 鲁棒性

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卷绕系统反演滑模恒张力控制

5

作者 庞浩 杜钦君 +2 位作者 赵金阳 徐执诏 徐东祥 《电子测量技术》 北大核心 2023年第24期93-102,共10页

针对卷绕系统工作时卷料张力波动较大问题,提出了一种基于神经网络区间观测器的反演非奇异快速终端滑模张力控制方法。构建卷绕系统数学模型,利用神经网络逼近卷绕系统中卷料半径、惯量等参数变化部分所引起的随机响应,设计区间状态观... 针对卷绕系统工作时卷料张力波动较大问题,提出了一种基于神经网络区间观测器的反演非奇异快速终端滑模张力控制方法。构建卷绕系统数学模型,利用神经网络逼近卷绕系统中卷料半径、惯量等参数变化部分所引起的随机响应,设计区间状态观测器估计系统转速、卷料张力的上下界。根据估计出的状态值,构建反演非奇异终端滑模控制器,使张力跟踪误差在有限时间内快速收敛到零,有效增强了系统鲁棒性能。仿真实验结果表明,所设计的控制方法使卷料上的张力在1.6 s后达到给定值并保持恒定,相较于常规的滑模控制器和已发表文献中的滑模控制器,其调节时间分别减少了57%和33%,证明了所提出控制方法的有效性和可靠性,满足卷绕设备收卷工艺的要求。 展开更多

关键词 卷绕系统 张力恒定控制 反演控制 终端滑模控制器 区间观测器

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永磁超环面电机模糊终端滑模的直接转矩控制 被引量：3

6

作者 刘欣 王佳奇 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2020年第3期99-105,共7页

根据永磁超环面电机的结构特性和运行原理,推导了其结构参数和运动参数对电磁参数影响的表达式,建立了永磁超环面电机的数学模型并应用状态空间法进行了动态特性分析。针对该电机电磁转矩和输出转速的周期性波动,在转速环中通过模糊控... 根据永磁超环面电机的结构特性和运行原理,推导了其结构参数和运动参数对电磁参数影响的表达式,建立了永磁超环面电机的数学模型并应用状态空间法进行了动态特性分析。针对该电机电磁转矩和输出转速的周期性波动,在转速环中通过模糊控制规则得到其结构参数与运动参数的增量以调节终端滑模控制器参数。为了提高永磁超环面电机的响应速度,应用直接转矩控制在转矩环和磁链环中设计了super-twisting滑模控制器,并结合空间矢量调制对永磁超环面电机进行控制。仿真实验表明:此控制策略有效地提高了永磁超环面电机的响应速度,减小了输出转速和电磁转矩的波动,得到了良好的控制效果。 展开更多

关键词 永磁超环面电机 波动特性 super-twisting滑模 终端滑模 模糊控制器

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永磁直驱风力发电机滑模变结构控制研究 被引量：1

7

作者 魏三统 张辉 +1 位作者 贾波 支娜 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2013年第7期52-54,57,共4页

针对永磁直驱风力发电系统(PMDDWPS)中永磁同步发电机(PMSG)采用PID控制的不足,将2阶非奇异终端滑模变结构控制(SMC)应用于PMSG设计转速外环控制器与电流内环控制器,仿真验证了在2阶非奇异终端SMC下PMSG具有良好的动、稳态性能,对输入... 针对永磁直驱风力发电系统(PMDDWPS)中永磁同步发电机(PMSG)采用PID控制的不足,将2阶非奇异终端滑模变结构控制(SMC)应用于PMSG设计转速外环控制器与电流内环控制器,仿真验证了在2阶非奇异终端SMC下PMSG具有良好的动、稳态性能,对输入机械转矩变化、转速给定变化的响应速度快,对参数摄动具有较强的鲁棒性。构建了永磁直驱风力发电实验平台,实验结果证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 永磁同步发电机 非奇异终端 滑模控制 控制器

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基于径向基函数逆系统的锅炉-汽轮机系统终端滑模控制研究 被引量：1

8

作者 吴忠强 肖雪飞 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期792-797,814,共7页

针对锅炉-汽轮机系统多输入多输出、非线性、强耦合等特点,采用非线性逆系统方法实现反馈线性化和解耦,利用径向基函数(RBF)神经网络方法来辨识逆系统,并通过在线学习减小了建模误差.对解耦后的锅炉-汽轮机系统设计终端滑模控制器,实现... 针对锅炉-汽轮机系统多输入多输出、非线性、强耦合等特点,采用非线性逆系统方法实现反馈线性化和解耦,利用径向基函数(RBF)神经网络方法来辨识逆系统,并通过在线学习减小了建模误差.对解耦后的锅炉-汽轮机系统设计终端滑模控制器,实现了有限时间收敛,采用Lyapunov方法进行了稳定性分析,保证了该控制系统的大范围稳定性.仿真结果表明:该控制系统能够在大范围运行工况下工作良好,优于经典逆系统控制方法设计的系统. 展开更多

关键词 神经网络 逆系统 径向基函数 终端滑模控制器 锅炉 汽轮机

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执行器部分失效的微纳卫星姿态自适应终端滑模控制方法研究

9

作者 赵云枫 杭斌 曹松银 《机械设计与制造工程》 2019年第1期83-87,共5页

针对微纳卫星中存在多源干扰和执行器部分失效的问题,提出了一种基于自适应控制的非奇异终端滑模控制方法。该方法无需假设已知执行器部分失效故障的最小值,首先通过设计干扰观测器实时估计,并抵消飞轮转动引起的可建模振动干扰,提高了... 针对微纳卫星中存在多源干扰和执行器部分失效的问题,提出了一种基于自适应控制的非奇异终端滑模控制方法。该方法无需假设已知执行器部分失效故障的最小值,首先通过设计干扰观测器实时估计,并抵消飞轮转动引起的可建模振动干扰,提高了卫星姿态控制系统的控制精度。然后通过设计非奇异终端滑模控制器消除能量有界干扰并使姿态控制系统能在有限时间内收敛。最后,通过数值仿真验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 执行器部分失效 多源干扰 自适应 终端滑模控制器

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基于自组织小波小脑模型关节控制器的不确定非线性系统鲁棒自适应终端滑模控制 被引量：15

10

作者 张强 于宏亮 +1 位作者 许德智 于美娟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期387-397,共11页

针对一类不确定非线性系统的跟踪控制问题,在考虑建模误差、参数不确定和外部干扰情况下,以良好的跟踪性能及强鲁棒性为目标,提出基于自组织小脑模型(self-organizing wavelet cerebellar model articulation controller,SOWCMAC)的鲁... 针对一类不确定非线性系统的跟踪控制问题,在考虑建模误差、参数不确定和外部干扰情况下,以良好的跟踪性能及强鲁棒性为目标,提出基于自组织小脑模型(self-organizing wavelet cerebellar model articulation controller,SOWCMAC)的鲁棒自适应积分末端(terminal)滑模控制策略.首先,将小脑模型、自组织神经网络和小波函数各自优势相结合,给出一种SOWCMAC,以保证干扰估计方法具有快速学习能力和更好的泛化能力.其次,设计两种改进的terminal滑模面构造方法,并分别给出各自的收敛时间.然后,基于SOWCMAC和改进的积分terminal滑模面,给出不确定非线性系统鲁棒自适应非奇异terminal控制器的设计过程,其中通过构造自适应鲁棒项抑制干扰估计误差对系统跟踪性能的影响,并利用Lyapunov理论证明闭环系统的稳定性.最后,将该方法应用于近空间飞行器姿态的控制仿真实验,结果表明所提出方法有效性. 展开更多

关键词 terminal滑模控制 自适应控制 有限时间收敛 小脑模型 自组织神经网络

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多储液腔航天器刚液耦合动力学与复合控制 被引量：12

11

作者 岳宝增 于嘉瑞 吴文军 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期390-396,共7页

采用复合控制方法对充液航天器的姿态和轨道机动进行高精度控制.通过傅里叶-贝塞尔级数展开法,将低重力环境下液体的弯曲自由表面的动态边界条件转化为简单的微分方程,其中耦合液体晃动方程的状态向量由相对势函数的模态坐标和波高的模... 采用复合控制方法对充液航天器的姿态和轨道机动进行高精度控制.通过傅里叶-贝塞尔级数展开法,将低重力环境下液体的弯曲自由表面的动态边界条件转化为简单的微分方程,其中耦合液体晃动方程的状态向量由相对势函数的模态坐标和波高的模态坐标组成.通过广义准坐标下的拉格朗日方程得到航天器刚体部分运动和液体燃料晃动的耦合动力学方程,提出了自适应快速终端滑模策略和输入整形技术相结合的复合控制器,并分别用于控制携带有一个燃料腔和四个燃料腔航天器的轨道机动和姿态机动.通过数值模拟来验证控制器的效率和精度.结果表明,对于多储液腔航天器,如果在设计航天器的姿态和轨道控制器时没有充分考虑燃料晃动效应,那么在受控航天器系统中将会出现刚-液-控耦合问题并导致航天器姿态不稳定.而本研究中的复合自适应终端滑模控制器可以实现航天器机动的高精度控制并有效抑制液体燃料晃动. 展开更多

关键词 液体晃动 多储液腔航天器 低重力环境 刚液控耦合动力学 终端自适应滑模控制器

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基于扰动补偿和非奇异终端滑模器的永磁同步电机矢量控制 被引量：11

12

作者 刘兴邦 付朝阳 +1 位作者 刘铮 平双瑞 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期316-322,共7页

针对永磁同步电机滑模控制中系统的全局渐进稳定性,设计了基于非线性滑模面的非奇异终端滑模速度环控制器,保证了系统有限时间的收敛,同时避免了系统的奇异问题,减小了系统的抖振,提高了系统的稳态精度。为了提高系统的抗干扰能力和控... 针对永磁同步电机滑模控制中系统的全局渐进稳定性,设计了基于非线性滑模面的非奇异终端滑模速度环控制器,保证了系统有限时间的收敛,同时避免了系统的奇异问题,减小了系统的抖振,提高了系统的稳态精度。为了提高系统的抗干扰能力和控制精度,设计了扰动观测器,并将观测扰动值反馈到速度控制器中。针对位置传感器安全性、可靠性等问题,设计了滑模位置观测器,实现了位置信号的实时快速精确跟踪。仿真结果表明,提出的控制策略能够有效地提高系统的控制精度与响应速度,增强了系统的抗干扰能力。 展开更多

关键词 永磁同步电机 矢量控制 非奇异终端滑模控制器 位置观测器

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基于扰动观测器补偿的机械臂非奇异快速终端滑模控制 被引量：9

13

作者 孙国法 赵尔全 +1 位作者 张国巨 黄鸣宇 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1506-1515,共10页

针对机械臂系统在实际应用中存在的建模误差及未知扰动问题,设计了一种基于扰动观测器的改进型非奇异快速终端滑模控制策略.通过扰动观测器准确估计系统存在的总扰动,并设计恰当的非线性增益函数使扰动观测误差指数收敛,实现了对控制器... 针对机械臂系统在实际应用中存在的建模误差及未知扰动问题,设计了一种基于扰动观测器的改进型非奇异快速终端滑模控制策略.通过扰动观测器准确估计系统存在的总扰动,并设计恰当的非线性增益函数使扰动观测误差指数收敛,实现了对控制器的前馈补偿.考虑到终端滑模存在的奇异性问题,结合扰动观测器设计了非奇异快速终端滑模控制器,在保证跟踪误差有限时间收敛的同时抑制了滑模控制固有的抖振现象.同时在控制器设计过程中,用fal函数代替sig函数有利于削弱滑模控制抖振,提高系统稳定性及跟踪精度.最后,利用MATLAB软件进行实验仿真,验证了所设计控制器的有效性. 展开更多

关键词 机械臂控制 非奇异快速终端滑模控制器 fal函数 扰动观测器 滑模控制 有限时间收敛

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基于非奇异快速终端滑模的永磁同步电机转速和电流控制 被引量：10

14

作者 王辉航 赵朝会 +2 位作者 万东灵 胡怡婷 吉洪智 《电机与控制应用》 2018年第11期28-33,65,共7页

针对永磁同步电机在矢量控制中存在转速和电流频繁超调、稳态精度低、鲁棒性弱等问题,运用非奇异快速终端滑模控制器替代传统PI控制下的转速环控制器和电流环控制器,并采用李雅普诺夫函数证明了3个控制器的稳定性。借助MATLAB/Simulink... 针对永磁同步电机在矢量控制中存在转速和电流频繁超调、稳态精度低、鲁棒性弱等问题,运用非奇异快速终端滑模控制器替代传统PI控制下的转速环控制器和电流环控制器,并采用李雅普诺夫函数证明了3个控制器的稳定性。借助MATLAB/Simulink仿真软件分析了采用非奇异快速终端滑模控制器和PI控制器的转速、电流响应波形。仿真结果表明:采用非奇异快速终端滑模控制器有更小的超调量、更高的稳态精度和更强的鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 转速 电流 非奇异快速终端滑模控制器

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PMSM无模型超螺旋快速积分终端滑模控制

15

作者 赵凯辉 谯梦洁 +3 位作者 吕玉映 游鑫 张昌凡 郑剑 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期64-74,共11页

针对永磁同步电机运行过程中因模型不确定、参数摄动和外部扰动等因素的影响,从而导致驱动系统性能下降的问题,提出一种新型控制策略。首先,为减少对系统数学模型的依赖,构建了一个新的超局部模型,用于描述永磁同步电机的转速环。其次,... 针对永磁同步电机运行过程中因模型不确定、参数摄动和外部扰动等因素的影响,从而导致驱动系统性能下降的问题,提出一种新型控制策略。首先,为减少对系统数学模型的依赖,构建了一个新的超局部模型,用于描述永磁同步电机的转速环。其次,基于转速环的新型超局部模型,结合一种新型积分终端滑模面和改进超螺旋控制律来设计新型无模型超螺旋快速积分终端滑模控制器,实现了对转速的精确控制。再次,采用非奇异快速终端滑模面和双幂次趋近律设计改进扩展非奇异终端滑模扰动观测器,通过精确观测和前馈补偿未知扰动,有效地抑制参数摄动和外部扰动,增强了系统鲁棒性,提高系统的动态性能和稳态性能。最后,通过与传统控制方法的仿真和实验对比,证实所提算法转速抗超调能力提升为0.412 5%,转矩快速响应能力提升0.013 s。结果表明当存在未知扰动时,所提方法具有较强的鲁棒性和良好的抗干扰性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无模型超螺旋快速积分终端滑模控制器 扩展非奇异终端滑模扰动观测器

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基于全局快速终端滑模的6-PSS并联运动模拟器轨迹跟踪控制研究

16

作者 沈书宇 张海峰 叶伟 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第9期1595-1603,共9页

针对6-PSS并联运动模拟器动力学模型中的不确定性和时变扰动,提出了一种基于全局快速终端滑模的鲁棒控制策略。首先,运用虚功原理建立了该机构的动力学模型(该动力学模型表明6-PSS并联机构是一个具有非线性和强耦合特性的多变量系统),... 针对6-PSS并联运动模拟器动力学模型中的不确定性和时变扰动,提出了一种基于全局快速终端滑模的鲁棒控制策略。首先,运用虚功原理建立了该机构的动力学模型(该动力学模型表明6-PSS并联机构是一个具有非线性和强耦合特性的多变量系统),对动力学模型进行了离线处理,使其反映出机构真实动力学特性,并满足设备实时计算能力的要求;然后,基于简化后的动力学模型设计了一种全局快速终端滑模控制器(GFTSMC),设计李雅普诺夫(Lyapunov)函数对控制律进行了分析,证明了控制器的稳定性;最后,将控制策略应用于6-PSS并联运动模拟器轨迹跟踪控制,并将其与PD前馈控制及传统滑模控制(SMC)进行了对比实验。研究结果表明:GFTSMC相对于PD和SMC的平均误差分别下降了82.92%和18.88%,标准差分别下降了80.03%和41.73%,且能够起到抑制抖振的效果,是6-PSS并联运动模拟器的一种有效且实用的鲁棒控制方案。该研究结果可为6-PSS并联运动模拟器控制及工程应用提供理论依据。 展开更多

关键词 并联机构 动力学建模 虚功原理 滑模控制 李雅普诺夫函数 全局快速终端滑模控制器

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基于模糊终端滑模控制器的路径跟踪横向控制策略

17

作者 葛程 李伟东 +2 位作者 黄振柱 何精武 马草原 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期376-383,共8页

为了解决智能车辆采用传统滑模控制器(SMC)时跟踪精度较差和稳定性欠佳的问题,提出了一种基于模糊终端滑模控制器(FTSMC)的路径跟踪横向控制策略.首先,建立了车辆二自由度动力学模型和路径跟踪误差模型,并采用改进的指数趋近律设计了终... 为了解决智能车辆采用传统滑模控制器(SMC)时跟踪精度较差和稳定性欠佳的问题,提出了一种基于模糊终端滑模控制器(FTSMC)的路径跟踪横向控制策略.首先,建立了车辆二自由度动力学模型和路径跟踪误差模型,并采用改进的指数趋近律设计了终端滑模控制器(TSMC).其次,为解决SMC抖振问题,通过模糊逻辑在线优化指数趋近律中的边界层,并基于Lyapunov稳定性理论证明了控制系统的稳定性.最后,建立了Matlab/Simulink和Carsim联合仿真模型,验证了所提控制策略的有效性.结果表明,在低、高车速两种工况下,FTSMC的横向位移偏差最大值分别降低了14.4%和23.3%,横摆角偏差最大值分别降低了11.0%和18.9%,抖振现象得到了显著的抑制. 展开更多

关键词 智能车辆 路径跟踪 模糊终端滑模控制器 指数趋近律 LYAPUNOV稳定性理论

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基于固定时间滑模自抗扰的永磁同步电机控制 被引量：2

18

作者 刘庆雪 孔祥新 杜明阳 《微特电机》 2023年第5期50-54,60,共6页

针对永磁同步电机转速控制系统中采用滑模控制存在抖振现象以及自抗扰控制轨迹跟踪准确性能较差等问题,提出一种基于固定时间收敛的非奇异快速终端滑模自抗扰复合控制器。建立了考虑外部扰动的永磁同步电机动力学模型,为减弱系统抖振现... 针对永磁同步电机转速控制系统中采用滑模控制存在抖振现象以及自抗扰控制轨迹跟踪准确性能较差等问题,提出一种基于固定时间收敛的非奇异快速终端滑模自抗扰复合控制器。建立了考虑外部扰动的永磁同步电机动力学模型,为减弱系统抖振现象、增强系统跟踪性能及抗扰性能,基于自抗扰控制架构,引入了固定时间扩张状态观测器和固定时间非奇异快速终端滑模控制器,并进行了稳定性分析。通过仿真对比,验证了该复合控制器的有效性及优越性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 固定时间 非奇异快速终端 滑模控制自抗扰控制器 扩张状态观测器

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基于EDEM的装载机工作装置运动轨迹控制研究 被引量：1

19

作者 张楷祥 朱学岩 +2 位作者 周庆辉 邱宇航 孙建民 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第6期919-927,共9页

针对装载机工作装置控制系统在实际运行时存在收敛速度慢、跟踪精度低、干扰项(铲装阻力)难以估计等问题,提出了一种基于离散单元法(DEM)的铲装阻力补偿的非奇异快速终端滑模控制方法。首先,推导出了装载机工作装置的数学模型;在EDEM中... 针对装载机工作装置控制系统在实际运行时存在收敛速度慢、跟踪精度低、干扰项(铲装阻力)难以估计等问题,提出了一种基于离散单元法(DEM)的铲装阻力补偿的非奇异快速终端滑模控制方法。首先,推导出了装载机工作装置的数学模型;在EDEM中对工作装置的铲装阻力进行了研究,并与非奇异快速终端滑模控制结合,得到了带有铲装阻力补偿的非线性反馈控制律;然后,采用Lyapunov函数对所提控制方法做了性能论证;最后,在MATLAB/Simulink中,验证了所设计控制系统的稳定性和收敛特性,且与比例微分滑模控制器(PDSMC)、分数阶比例微分滑模控制器(FOPDSMC)做了对比分析。研究结果表明:在无干扰和有干扰2种工况下,采用基于铲装阻力补偿的非奇异快速终端滑模控制方法,轨迹跟踪误差的均方根误差(RMSE)分别降至对照组数据的8%和22%,误差收敛速度可分别提升70%和57%;以上结果说明,基于铲装阻力补偿的非奇异快速终端滑模控制方法的综合表现更好。 展开更多

关键词 非奇异快速终端滑模控制 李雅普诺夫理论 离散元法 有限时间收敛 比例微分滑模控制器 分数阶比例微分滑模控制器

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一种永磁同步电机无模型超螺旋快速终端滑模控制方法 被引量：1

20

作者 赵凯辉 易金武 +3 位作者 刘文昌 谯梦洁 张昌凡 王兵 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第22期88-98,共11页

针对内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)由于内部参数变化、外部扰动等各种不确定性因素导致控制性能不佳的问题,提出一种无模型超螺旋快速终端滑模控制方法。首先,建立考虑IPMSM不确定性的新型超... 针对内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)由于内部参数变化、外部扰动等各种不确定性因素导致控制性能不佳的问题,提出一种无模型超螺旋快速终端滑模控制方法。首先,建立考虑IPMSM不确定性的新型超局部模型,结合超螺旋算法和快速终端切换函数设计无模型超螺旋快速终端滑模控制器,确保系统状态有限时间收敛,并有效减小抖振。其次,设计扩展滑模扰动观测器精准估计超局部模型中的未知部分,并前馈补偿给设计的控制器,进一步提升系统的抗干扰能力和跟踪性能。最后,通过与PI控制和传统无模型滑模控制进行仿真实验对比,验证了该方法具有更快的收敛速度和更强的鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 超局部模型 超螺旋快速终端控制 扩展滑模扰动观测器

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