基于干扰观测器的插秧机路径跟踪滑模控制 被引量：1

1

作者 李晋阳 熊宏江 周脉乐 《农机化研究》 北大核心 2024年第6期80-85,95,共7页

针对插秧机作业时,因农田环境复杂及空间差异性,在未知外部干扰下车辆容易发生滑移,从而影响路径跟踪效果、跟踪收敛时间长等问题,提出了一种基于干扰观测器的插秧机路径跟踪滑模控制方法。首先,建立了包含滑移的扩展运动学模型,在此基... 针对插秧机作业时,因农田环境复杂及空间差异性,在未知外部干扰下车辆容易发生滑移,从而影响路径跟踪效果、跟踪收敛时间长等问题,提出了一种基于干扰观测器的插秧机路径跟踪滑模控制方法。首先,建立了包含滑移的扩展运动学模型,在此基础上引入横向和航向的复合干扰,设计非线性干扰观测器对干扰精准观测,降低滑模控制的抖振。为了避免奇异现象和提高收敛速度,提出采用快速非奇异终端滑模面和变指数幂次趋近律设计的控制器削弱干扰。在MatLab软件平台上建立了无干扰模型对比仿真,相比于快速幂次趋近律,选择的变指数幂次趋近律快速性更好,相比于快速终端滑模,设计的快速非奇异终端滑模动态性能更好。仿真结果表明:非线性干扰观测器能精确观测复合干扰;与无干扰观测器的滑模控制器相比,所设计的控制器能快速有效收敛、削弱干扰、降低抖振。在速度0.8 m/s的实际水田作业试验中,整体直线路径跟踪的横向平均绝对偏差为2.50 cm,均方根为2.90 cm,偏差总体数值较小,有效提高了控制系统稳定性和快速性,满足路径跟踪精度要求。 展开更多

关键词 插秧机 路径跟踪 干扰观测器 快速非奇异终端滑模 变指数幂次趋近律

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基于非奇异终端滑模控制的水面无人船轨迹跟踪 被引量：3

2

作者 贺倩 黄宴委 《电工技术》 2021年第10期39-42,共4页

针对欠驱动水面无人船舶的有限时间轨迹跟踪,提出了非奇异终端滑模与变指数幂次趋近律结合的控制方法。利用输出重定义的方法构造无人船舶跟踪误差动态模型,引入基于跟踪误差的非奇异终端滑模,消除传统终端滑模的奇异问题,保证在有限时... 针对欠驱动水面无人船舶的有限时间轨迹跟踪,提出了非奇异终端滑模与变指数幂次趋近律结合的控制方法。利用输出重定义的方法构造无人船舶跟踪误差动态模型,引入基于跟踪误差的非奇异终端滑模,消除传统终端滑模的奇异问题,保证在有限时间跟踪并保持期望轨迹;引入变指数幂次趋近律,通过在不同阶段改变指数调节系统的趋近过程,来解决滑模在远离平衡点时收敛缓慢的问题。数值仿真结果验证了所提出的控制器的有效性。 展开更多

关键词 欠驱动无人船 轨迹跟踪 误差状态方程 非奇异终端滑模 变指数幂次趋近律

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基于ESO的Buck型变换器趋近律控制 被引量：4

3

作者 南余荣 杨晨冰 吕炜杰 《计算机测量与控制》 2020年第3期84-88,共5页

针对Buck型变换器系统中存在的时变干扰,如输出负载波动,文章提出一种基于扩张状态观测器(ESO)的趋近律控制方法;首先,对系统中存在的时变干扰进行建模,把抑制时变干扰问题转换为抑制匹配和非匹配扰动问题;其次,设计一种扩张状态观测器... 针对Buck型变换器系统中存在的时变干扰,如输出负载波动,文章提出一种基于扩张状态观测器(ESO)的趋近律控制方法;首先,对系统中存在的时变干扰进行建模,把抑制时变干扰问题转换为抑制匹配和非匹配扰动问题;其次,设计一种扩张状态观测器,用于估计匹配和非匹配扰动;然后,根据提出的新型指数幂次趋近律设计滑模控制器,结合ESO,有效抑制时变干扰对系统的影响,并通过Lyapunov稳定性定理分析观测器的收敛性和闭环控制系统的稳定性;最后,仿真结果验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 BUCK型变换器 时变干扰 扩张状态观测器 新型指数幂次趋近律

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基于新型趋近律的永磁同步电动机滑模变结构控制 被引量：162

4

作者 童克文 张兴 +2 位作者 张昱 谢震 曹仁贤 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第21期102-106,共5页

将一种新的变指数趋近律滑模变结构控制策略用于永磁同步电机直接转矩控制中,解决了传统直接转矩控制中存在的磁链和转矩脉动大、逆变器开关不恒定、转矩脉动造成的高频噪声等问题。该趋近律可解决滑模控制中的抖振问题。仿真结果表明... 将一种新的变指数趋近律滑模变结构控制策略用于永磁同步电机直接转矩控制中,解决了传统直接转矩控制中存在的磁链和转矩脉动大、逆变器开关不恒定、转矩脉动造成的高频噪声等问题。该趋近律可解决滑模控制中的抖振问题。仿真结果表明该方案对系统参数不确定、外部扰动和噪声具有强鲁棒性,系统的动态、静态品质优良,改善了转矩和磁链的脉动大的问题。滑模变结构的抖振也得到了明显抑制。 展开更多

关键词 变指数趋近律 滑模变结构 直接转矩控制 永磁同步电机 抖振

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永磁同步电机变指数趋近律滑模控制 被引量：46

5

作者 毛亮亮 周凯 王旭东 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期106-111,共6页

为取得系统对负载和参数扰动的高稳定性,同时避免滑模控制(SMC)具有的抖振现象,将一种新的滑模变结构控制策略应用于永磁同步电机(PMSM)驱动系统中。采用最大转矩电流比(MTPA)控制分配定子d、q轴电流,并将它们与转矩的关系拟合为低阶多... 为取得系统对负载和参数扰动的高稳定性,同时避免滑模控制(SMC)具有的抖振现象,将一种新的滑模变结构控制策略应用于永磁同步电机(PMSM)驱动系统中。采用最大转矩电流比(MTPA)控制分配定子d、q轴电流,并将它们与转矩的关系拟合为低阶多项式,有效地提高了该方法的工程实用性;阐述了在系统存在性条件下改进的变指数趋近律控制策略,通过恰当地选取积分滑模面和切换增益,并将控制律连续化,有效地削弱了滑模控制方法的抖振问题。仿真与实验结果表明,该方法可以有效抑制系统抖振,改善系统鲁棒性,同时具有良好的动、静态性能。 展开更多

关键词 永磁同步电动机 滑模变结构控制 最大转矩电流比 系统抖振 变指数趋近律

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电动汽车PMSM MTPA控制系统滑模速度控制 被引量：32

6

作者 金宁治 王旭东 李文娟 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期52-58,共7页

为了提高电动汽车电机驱动系统对参数摄动和负载扰动的鲁棒性,同时削弱滑模变结构控制(SMVSC)固有的抖振,将一种改进的滑模控制策略应用于永磁同步电机(PMSM)最大转矩电流比(MTPA)控制调速系统中。采用最大转矩电流比控制方法分配定子... 为了提高电动汽车电机驱动系统对参数摄动和负载扰动的鲁棒性,同时削弱滑模变结构控制(SMVSC)固有的抖振,将一种改进的滑模控制策略应用于永磁同步电机(PMSM)最大转矩电流比(MTPA)控制调速系统中。采用最大转矩电流比控制方法分配定子直轴、交轴电流,将他们与转矩的关系分别拟合为低阶多项式,提高了该方法的工程实用性;速度环采用基于变指数趋近律的滑模控制策略,选取积分滑模面,并将控制律连续化,有效地削弱了滑模控制系统固有的抖振。仿真与实验表明,所设计控制器提高了系统鲁棒性,具有优良的稳态、动态性能,适用于电动汽车电机驱动系统。 展开更多

关键词 永磁同步电机 最大转矩电流比控制 滑模变结构控制 变指数趋近律 积分滑模面

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永磁同步电机调速系统变指数趋近律控制 被引量：17

7

作者 苗敬利 周重霞 郑大伟 《电气传动》 北大核心 2019年第11期18-21,共4页

为进一步提高永磁同步电机调速系统的性能,增强调速系统的鲁棒性,提出基于变指数的趋近律。基于变指数趋近律,设计了永磁同步电机的滑模速度调节器,并进行仿真。与常规的PI调节器以及常规的指数趋近律进行仿真实验比较,仿真结果表明,变... 为进一步提高永磁同步电机调速系统的性能,增强调速系统的鲁棒性,提出基于变指数的趋近律。基于变指数趋近律,设计了永磁同步电机的滑模速度调节器,并进行仿真。与常规的PI调节器以及常规的指数趋近律进行仿真实验比较,仿真结果表明,变指数趋近律滑模控制器可以有效减小转矩脉动,提高永磁同步电机调速系统的静、动态特性,以及系统的鲁棒性。 展开更多

关键词 变指数趋近律 永磁同步电机 滑模变结构控制 PI控制

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基于变指数趋近律的永磁同步电机滑模控制 被引量：16

8

作者 林城美 杨静 《电机与控制应用》 2020年第5期18-21,共4页

为了提升永磁同步电机(PMSM)调速系统的动态品质,提出了一种基于新型变指数趋近律的滑模速度控制算法。基于传统指数趋近律,引入了变指数函数和双曲正切函数,提高了系统趋近速度自适应调节能力和抖振抑制能力。基于新型变指数趋近律,设... 为了提升永磁同步电机(PMSM)调速系统的动态品质,提出了一种基于新型变指数趋近律的滑模速度控制算法。基于传统指数趋近律,引入了变指数函数和双曲正切函数,提高了系统趋近速度自适应调节能力和抖振抑制能力。基于新型变指数趋近律,设计了PMSM滑模速度控制器。通过与传统指数趋近律滑模控制算法、PI控制算法对比,仿真试验结果表明,新型滑模速度控制器具有较好的速度跟踪精度和抗扰动能力。 展开更多

关键词 永磁同步电机 滑模控制 变指数趋近律 转速控制

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永磁同步直线电机模糊滑模速度控制研究 被引量：13

9

作者 张育增 周睿智 李帅 《电气技术》 2020年第12期23-29,共7页

针对永磁直线驱动伺服系统易受负载变化、参数扰动和端部效应的影响,本文提出了一种基于负载推力观测器的新型变指数趋近律模糊滑模变结构控制方法。该方法采用新型变指数趋近律代替传统的变指数趋近律,来改善滑模趋近运动的品质,用负... 针对永磁直线驱动伺服系统易受负载变化、参数扰动和端部效应的影响,本文提出了一种基于负载推力观测器的新型变指数趋近律模糊滑模变结构控制方法。该方法采用新型变指数趋近律代替传统的变指数趋近律,来改善滑模趋近运动的品质,用负载推力观测器对扰动进行观测补偿,并利用模糊控制代替切换控制,对参数值进行实时在线估计,从而更好地达到了抑制抖振的目的。仿真结果表明:与传统滑模控制器相比,利用该方法控制的系统具有动态响应速度快和鲁棒性能好的特点,并且能够明显地减小系统的跟踪误差。 展开更多

关键词 永磁直线驱动伺服系统 新型变指数趋近律 负载推力观测器 模糊滑模变结构控制 鲁棒性 跟踪误差

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永磁同步电机变指数快速幂次趋近律滑模控制 被引量：12

10

作者 黄灿 张远来 +1 位作者 李京鸿 段燕芳 《微特电机》 2019年第3期44-47,共4页

为了提高永磁同步电机调速系统的控制性能,克服扰动对转速的影响,研究了一种变指数快速幂次趋近律。该趋近律趋近速度快,抖振小。基于该趋近律设计永磁同步电机积分滑模速度控制器,用李雅普诺夫函数对控制器进行稳定性分析,并与传统指... 为了提高永磁同步电机调速系统的控制性能,克服扰动对转速的影响,研究了一种变指数快速幂次趋近律。该趋近律趋近速度快,抖振小。基于该趋近律设计永磁同步电机积分滑模速度控制器,用李雅普诺夫函数对控制器进行稳定性分析,并与传统指数趋近律控制器、PI控制器进行仿真对比,结果表明采用变指数快速幂次趋近律控制器的系统速度响应快,鲁棒性强,具有良好的动、静态性能。 展开更多

关键词 变指数快速幂次趋近律 速度响应 滑模控制

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基于变指数趋近律的永磁同步电机滑模控制研究 被引量：9

11

作者 欧阳叙稳 尹华杰 《微电机》 北大核心 2011年第9期31-34,共4页

滑模趋近律及滑模增益的选择直接影响滑模控制的鲁棒性和滑模控制导致的抖振。将一种新的变指数趋近律滑模变结构应用于永磁同步电机伺服系统的位置控制,并结合一种新颖的滑模增益设计方法来改善滑模控制的鲁棒性,削弱滑模变结构的抖振... 滑模趋近律及滑模增益的选择直接影响滑模控制的鲁棒性和滑模控制导致的抖振。将一种新的变指数趋近律滑模变结构应用于永磁同步电机伺服系统的位置控制,并结合一种新颖的滑模增益设计方法来改善滑模控制的鲁棒性,削弱滑模变结构的抖振。通过利用位置信号误差和滑模增益之间的非线性关系,给出了这种新颖滑模增益的设计方法。应用Matlab编程对永磁同步电机伺服系统的位置控制效果进行了仿真,其仿真结果表明该滑模控制方法不仅有效抑制了滑模变结构的抖振,同时增强了控制系统的鲁棒性。 展开更多

关键词 滑模控制 变指数趋近律 滑模增益 永磁同步电机 MATLAB编程

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基于新型趋近律的永磁同步电机滑模变结构矢量控制 被引量：7

12

作者 范炳奎 李颖晖 +1 位作者 柳艳丽 曹军辉 《微计算机信息》 2010年第22期42-44,共3页

为了满足永磁同步电机高性能的控制要求,本文分析了变指数趋近律,针对永磁同步电机设计了一种基于变指数趋近律的滑模变结构控制器,并分析证明了该控制器的稳定性,然后通过仿真试验验证该方法的可行性和有效性。仿真结果表明:该方法克... 为了满足永磁同步电机高性能的控制要求,本文分析了变指数趋近律,针对永磁同步电机设计了一种基于变指数趋近律的滑模变结构控制器,并分析证明了该控制器的稳定性,然后通过仿真试验验证该方法的可行性和有效性。仿真结果表明:该方法克服了传统PI控制存在响应时间长、鲁棒性不强的不足,削弱了传统滑模变结构控制存在的严重抖振。 展开更多

关键词 永磁同步电机 变指数趋近律 滑模变结构 矢量控制 抖振

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基于改进双滑模的永磁同步电机无位置传感器控制策略

13

作者 温超 邱楠 《微特电机》 2024年第6期43-48,共6页

针对永磁同步电机速度环传统PI控制存在动态响应差、超调量大以及传统滑模观测器观测精度低、抖振严重等问题,设计一种基于改进双滑模算法的无位置传感器控制策略。提出一种新型变指数趋近律,在此基础上结合微分积分滑模理论和新型切换... 针对永磁同步电机速度环传统PI控制存在动态响应差、超调量大以及传统滑模观测器观测精度低、抖振严重等问题,设计一种基于改进双滑模算法的无位置传感器控制策略。提出一种新型变指数趋近律,在此基础上结合微分积分滑模理论和新型切换函数设计滑模速度控制器代替传统PI控制器。引入扩张状态观测器补偿控制器未知扰动,实现速度环抗扰动复合滑模控制。基于Super-Twisting算法设计高阶滑模观测器并使用正交锁相环提取速度和位置信息。仿真结果表明,所设计的改进双滑模控制策略能够有效地提高系统的动态控制性能,提升观测精度,同时具有更好的抗扰动能力。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无位置传感器控制 变指数趋近律 滑模控制器 高阶滑模观测器

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基于变指数趋近律的起重机自适应滑模控制 被引量：6

14

作者 王留芳 曹玲芝 牛超 《自动化与仪表》 北大核心 2010年第8期1-4,共4页

以起重机升降系统位置控制为目标,针对传统滑模控制中要求系统不确定因素的界为已知的缺点,将自适应控制引入传统滑模变结构控制中,通过设计自适应律对起重机升降系统参数的变化及外部扰动进行辨识,同时采用变指数趋近律进一步克服传统... 以起重机升降系统位置控制为目标,针对传统滑模控制中要求系统不确定因素的界为已知的缺点,将自适应控制引入传统滑模变结构控制中,通过设计自适应律对起重机升降系统参数的变化及外部扰动进行辨识,同时采用变指数趋近律进一步克服传统滑模方法中存在的抖振问题。仿真结果表明,该控制算法不仅保持了传统滑模方法良好的鲁棒性,而且提高了系统的控制精度,减小了系统的抖振。 展开更多

关键词 自适应 变指数趋近律 位置控制 起重机升降系统

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基于无差拍的永磁同步电机无传感器控制策略 被引量：6

15

作者 苗敬利 张宇航 秦王毓 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第6期2279-2284,共6页

针对永磁同步电机直接转矩控制系统中存在转速和转子位置观测精度不高、转矩脉动较大等问题,提出一种基于无差拍的永磁同步电机无传感器控制策略。设计基于变指数趋近律和锁相环技术相结合的新型滑模观测器,采用变指数趋近律提高反电动... 针对永磁同步电机直接转矩控制系统中存在转速和转子位置观测精度不高、转矩脉动较大等问题,提出一种基于无差拍的永磁同步电机无传感器控制策略。设计基于变指数趋近律和锁相环技术相结合的新型滑模观测器,采用变指数趋近律提高反电动势观测精度并证明其稳定性,用连续函数取代符号函数降低抖振,结合锁相环技术提取转速及转子位置信息。基于此,建立电机离散化模型推导出磁链、转矩无差拍控制律,设计无差拍控制器进一步削弱抖振,提高系统控制性能。仿真结果表明:该策略能准确观测转速和转子位置,有效抑制磁链、转矩的脉动,提高系统动态性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 滑模观测器 变指数趋近律 无差拍控制

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关于永磁同步电机速度特性鲁棒性控制研究 被引量：5

16

作者 刘畅 赵凯旋 牛青 《计算机仿真》 北大核心 2019年第7期277-281,共5页

针对永磁同步电机控制系统中的传统滑模速度控制器输出存在系统抖振,从而导致转速、转矩超调,动态响应慢等问题,设计出一种改进型的滑模变结构速度控制器。首先,利用模型参考自适应的辨识思想,以及合适的自适应律实现对电机转速参数辨识... 针对永磁同步电机控制系统中的传统滑模速度控制器输出存在系统抖振,从而导致转速、转矩超调,动态响应慢等问题,设计出一种改进型的滑模变结构速度控制器。首先,利用模型参考自适应的辨识思想,以及合适的自适应律实现对电机转速参数辨识,并作为速度控制器的输入。再通过预设负载转矩上、下界的滑模结构将速度误差与系统状态量的变化相关联,以实时改进滑模控制率。最后,变指数趋近律引入,让系统以变速和指数两种速率实时趋近滑模面。由于滑模变结构的加入,使速度控制器的鲁棒性大大加强。通过预设负载转矩上下界的滑模结构,极大的削弱了系统抖振,提高了电流、转矩波形的平滑性。而变指数趋近律的引入,缩减了转速,转矩的超调时间,且使系统动态响应能力也大大加强。通过在Matlab中搭建模型,仿真结果表明所设计控制方案在满足控制精度的同时,减弱了系统抖振,抑制了状态变量的超调,提高了系统的鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 滑模变结构 变指数趋近律 模型参考自适应 速度控制器

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车用永磁同步电机变指数滑模控制研究 被引量：5

17

作者 肖仁鑫 王泽林 申江卫 《微电机》 北大核心 2018年第5期43-47,共5页

为了提高车用永磁同步电机在模型参数和外界干扰等不确定性因素影响下的电机调速性能,设计一种改进型的滑模控制器。利用变指数趋近律削减滑动模态过程中的抖振,采用微积分项提高系统的鲁棒性,能较高精度的完成速度跟踪控制,并对所设计... 为了提高车用永磁同步电机在模型参数和外界干扰等不确定性因素影响下的电机调速性能,设计一种改进型的滑模控制器。利用变指数趋近律削减滑动模态过程中的抖振,采用微积分项提高系统的鲁棒性,能较高精度的完成速度跟踪控制,并对所设计的控制器进行稳定性和可达性分析。将控制策略嵌入永磁同步电机的速度控制环中,在恒转速和新欧洲行驶工况两个条件中进行仿真实验。结果表明,改进型的滑模控制器具有精确的跟踪控制和高效的响应能力。 展开更多

关键词 永磁同步电机 纯电动汽车 滑模控制 变指数趋近律

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新型变指数趋近律的PMSM滑模控制 被引量：1

18

作者 李璐 谭草 +3 位作者 张玉学 郭春霖 孙兆岳 王子喆 《机床与液压》 北大核心 2023年第23期183-187,共5页

针对永磁同步电机滑模控制系统符号函数容易出现抖振问题,提出一种基于新型饱和函数的变指数趋近律结合非奇异快速终端滑模控制方法,并利用李雅普诺夫不等式证明其稳定性。考虑到外界负载转矩对系统性能的影响,建立非奇异终端滑模扰动... 针对永磁同步电机滑模控制系统符号函数容易出现抖振问题,提出一种基于新型饱和函数的变指数趋近律结合非奇异快速终端滑模控制方法,并利用李雅普诺夫不等式证明其稳定性。考虑到外界负载转矩对系统性能的影响,建立非奇异终端滑模扰动观测器,将转矩的观测值转换成转矩电流前馈补偿至电流环输入端,避免了较大的滑模增益,克服外界突然加扰动时系统的抖振问题。仿真和实验结果表明:改进的新型滑模控制器结合扰动观测器可有效减小系统抖振,提高控制系统的动态响应能力和抗干扰能力。 展开更多

关键词 永磁同步电机 变指数趋近律 非奇异快速终端滑模 扰动观测器

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复合变指数趋近律的永磁同步电机控制 被引量：5

19

作者 王其铭 姜长泓 谢慕君 《微电机》 2021年第7期99-103,共5页

针对变指数趋近律应用在永磁同步电机矢量控制中出现的抖振以及趋近滑模面较慢的问题,提出一种复合变指数趋近律的控制方法。该方法引入变指数并与加权积分复合,变指数趋近律可使其快速趋近滑模面,加快系统的反应速度;再与加权积分增益... 针对变指数趋近律应用在永磁同步电机矢量控制中出现的抖振以及趋近滑模面较慢的问题,提出一种复合变指数趋近律的控制方法。该方法引入变指数并与加权积分复合,变指数趋近律可使其快速趋近滑模面,加快系统的反应速度;再与加权积分增益结合,能消除滑动阶段抖动切换增益严重的问题。依据所提出的方法,设计了速度控制器,并与变指数趋近律进行仿真比较。仿真结果表明:稳态时,系统转速波动小,静态误差低;负载转矩突变时,系统反应迅速,响应时间短,提升了快速响应能力。 展开更多

关键词 永磁同步电机 滑模控制 复合变指数趋近律 加权积分

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电子节气门变指数趋近律滑模控制 被引量：4

20

作者 杨勇 黄福 +1 位作者 张济明 刘冠峰 《车用发动机》 北大核心 2018年第6期34-41,共8页

针对电子节气门系统的非线性、外部干扰不确定性以及常规滑模控制产生的系统抖振问题,结合电子节气门的结构特点,建立了电子节气门的数学模型,提出了一种变指数趋近律的滑模控制,并应用Matlab对电子节气门的位置跟踪控制效果进行仿真。... 针对电子节气门系统的非线性、外部干扰不确定性以及常规滑模控制产生的系统抖振问题,结合电子节气门的结构特点,建立了电子节气门的数学模型,提出了一种变指数趋近律的滑模控制,并应用Matlab对电子节气门的位置跟踪控制效果进行仿真。试验结果表明,所提出的变指数趋近律滑模控制不仅能快速、高精度到达期望节气门开度,有效地抑制电子节气门系统滑模变结构抖振,而且可以增强电子节气门系统对外界干扰的鲁棒性。 展开更多

关键词 滑模控制 电子节气门 开度控制 变指数趋近律

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