基于混合储能的光储直流微网改进型滑模自抗扰控制 被引量：1

1

作者 皇金锋 杨振宇 李帅杰 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第23期151-159,共9页

针对光储直流微网混合储能系统在光伏输出波动、负荷波动等大扰动下导致的母线电压稳定性差和系统响应速度慢等问题,提出一种兼顾母线电压稳定和响应速度的改进型滑模自抗扰控制策略。首先,针对一级观测器扰动估计能力有限问题,引入第... 针对光储直流微网混合储能系统在光伏输出波动、负荷波动等大扰动下导致的母线电压稳定性差和系统响应速度慢等问题,提出一种兼顾母线电压稳定和响应速度的改进型滑模自抗扰控制策略。首先,针对一级观测器扰动估计能力有限问题,引入第二级观测器进行观测补偿,并将级联观测器对总扰动的估计值反馈到控制器进行消除。其次,针对原有的非线性控制器响应速度慢、鲁棒性差等问题,设计非奇异快速终端滑模控制进行优化,利用混合储能单元特性,分别补偿高低频分量,来提高系统的响应速度;并根据巴尔巴辛定理以及李雅普诺夫准则证明了所设计控制器的稳定性。最后,基于Matlab仿真平台与其他控制策略进行仿真对比,仿真结果验证了所提策略的有效性。 展开更多

关键词 光储直流微网 混合储能 级联观测器 滑模自抗扰控制

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带有大输出时滞的ODE–热方程级联系统的观测器设计

2

作者 张静 康文 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1417-1425,共9页

为了估计系统的状态并补偿输出时滞,本文提出一种新颖的观测器设计方法应用在常微分方程(ODE)-热方程级联系统中.不同于传统观测器的设计方法,该方法的核心思想是将大时滞划分为若干段小时滞,再设计一串级联的子观测器逐步地估计系统的... 为了估计系统的状态并补偿输出时滞,本文提出一种新颖的观测器设计方法应用在常微分方程(ODE)-热方程级联系统中.不同于传统观测器的设计方法,该方法的核心思想是将大时滞划分为若干段小时滞,再设计一串级联的子观测器逐步地估计系统的状态.这种方法的优势在于对于大时滞仍有效.本文通过backstepping-like方法实现了原系统与目标系统的等价变换,结合Lyapunov-Krasovskii方法和线性矩阵不等式理论,得到了误差系统指数稳定的结果.最后,通过仿真实例验证了级联观测器的有效性. 展开更多

关键词 偏微分方程与常微分方程(PDE-ODE)级联系统 级联观测器 稳定性 backstepping-like方法

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基于滑模观测器的无人推力矢量飞机反步容错控制 被引量：3

3

作者 李炳乾 董文瀚 马小山 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期978-987,共10页

针对无人推力矢量飞机,设计了基于滑模观测器的反步容错控制。首先提出执行器故障模型,并将本体方程分为快、慢回路,建立包含不确定性、舵面故障和执行器故障的无人推力矢量飞机故障模型,然后设计包含高阶滑模观测器及不连续投影自适应... 针对无人推力矢量飞机,设计了基于滑模观测器的反步容错控制。首先提出执行器故障模型,并将本体方程分为快、慢回路,建立包含不确定性、舵面故障和执行器故障的无人推力矢量飞机故障模型,然后设计包含高阶滑模观测器及不连续投影自适应律的级联观测器实现补偿不确定性和舵面故障的状态估计,并通过滑模观测器实现故障辨识和故障参数估计,最后结合状态估计及故障参数实现包容不确定性,舵面故障和执行器故障的全局反步容错控制。大迎角机动仿真表明所提方法能够有效实现无人推力矢量飞机的全局容错控制。 展开更多

关键词 无人推力矢量飞机 执行器故障 舵面故障 级联观测器 滑模观测器 反步容错控制

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基于随机算法的级联车速观测器设计 被引量：3

4

作者 郭洪艳 陈虹 +2 位作者 高振海 于海洋 吉岩 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期296-304,共9页

为降低复杂轮胎模型带来的运算负担,首先在数据/机理混合描述的轮胎模型的基础上得到车辆动力学描述并进行了模型验证。然后,采用模块化估计策略,设计非线性级联车速观测器,并利用随机算法对级联车速观测器参数及增益选取进行了讨论。... 为降低复杂轮胎模型带来的运算负担,首先在数据/机理混合描述的轮胎模型的基础上得到车辆动力学描述并进行了模型验证。然后,采用模块化估计策略,设计非线性级联车速观测器,并利用随机算法对级联车速观测器参数及增益选取进行了讨论。为验证车速观测器的估计效果,在车辆运行的常规和极限工况下进行了仿真研究,并与降阶车速观测器方法及高精度车辆动力学模型进行了对比研究。结果表明,采用随机算法得到的级联车速观测器参数和增益可获得较好的估计效果,同时,采用数据/机理混合建模方法设计观测器可得到较快的计算速度。 展开更多

关键词 车辆工程 级联观测器 随机算法 数据 机理建模

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基于参数分离降阶谐波提取方法

5

作者 王震 文新宇 《控制工程》 CSCD 北大核心 2022年第11期2152-2160,共9页

谐波的提取在工程应用中是一个重要的问题,往往涉及到复杂的参数估计运算,会影响到谐波提取的速度和精度。提出一种基于参数分离降阶谐波提取方法,将信号源分解为特定谐波和干扰谐波,并转换为与频率相关的参数化形式。利用子观测器估计... 谐波的提取在工程应用中是一个重要的问题,往往涉及到复杂的参数估计运算,会影响到谐波提取的速度和精度。提出一种基于参数分离降阶谐波提取方法,将信号源分解为特定谐波和干扰谐波,并转换为与频率相关的参数化形式。利用子观测器估计未知向量,可分别计算出这两部分谐波。重复以上步骤,通过级联观测器,逐步降阶提取相应频率的谐波,最终得到期望的标准正弦信号。该方法利用辅助函数直接建立频率与谐波分量的联系,可以减少待估计参数,使得观测器性能易于分析调节。利用李雅普诺夫理论给出了该算法的稳定性条件,仿真结果验证了级联观测器的有效性。 展开更多

关键词 谐波提取 参数分离 级联观测器 辅助函数

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基于滑模观测器的风力机故障快速重构方法设计 被引量：3

6

作者 王昊 郝万君 +4 位作者 李泽 崔国增 吴宇 张正夫 孙志辉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第14期261-269,281,共10页

针对风电机组的传动系统、发电机和桨距系统故障的有限时间重构和实际应用中气动转矩无法准确获取等问题。提出一种新的自适应非奇异终端滑模观测器。在观测器中引入自适应律,确保滑模观测器不受未知扰动的影响。设计的非奇异滑模面能... 针对风电机组的传动系统、发电机和桨距系统故障的有限时间重构和实际应用中气动转矩无法准确获取等问题。提出一种新的自适应非奇异终端滑模观测器。在观测器中引入自适应律,确保滑模观测器不受未知扰动的影响。设计的非奇异滑模面能有效解决常规滑模观测器的抖振问题,避免了抖振现象造成的故障误判和漏判等问题,提高了故障诊断效率。针对变桨系统故障,通过引入故障指示参数,将桨距执行机构的液压压降模型转化为加性故障。然后,利用两个级联滑模观测器对桨距系统进行观测,给出了有限时间状态的估计和故障重构。最后,仿真结果验证了风电机组状态的有限时间估计和执行器故障的重构,达到了风电机组故障诊断快速诊断的目的。证明所提方法的正确性、可行性。 展开更多

关键词 风电机组 非奇异终端滑模观测器 自适应 级联滑模观测器 稳定性分析 故障模式 故障重构

原文传递

基于SMO的广义系统故障重构方法

7

作者 邵文君 胡彦奎 《甘肃科技》 2014年第5期31-33,共3页

根据滑模变结构控制理论,构造了SMO,提出了一种新的广义系统的级联滑模观测器设计和故障重构方法。通过定义积分变量,将传感器故障的诊断问题转化为执行器的诊断问题,基于Lyapunov稳定性理论证明r所设计的滑模观测器的稳定性,给出了稳... 根据滑模变结构控制理论,构造了SMO,提出了一种新的广义系统的级联滑模观测器设计和故障重构方法。通过定义积分变量,将传感器故障的诊断问题转化为执行器的诊断问题,基于Lyapunov稳定性理论证明r所设计的滑模观测器的稳定性,给出了稳定性的充分条件,观测器的设计可以通过求解LMI完成。在永磁同步电机中仿真结果证明了所提出方法的有效性和准确性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 故障重构 级联滑模观测器 仿真

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基于级联扩张观测器的永磁电机无传感器自抗扰控制策略 被引量：24

8

作者 朱良红 张国强 +2 位作者 李宇欣 王高林 徐殿国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第18期4614-4624,共11页

针对永磁电机矢量控制系统安装位置传感器导致可靠性降低、抗干扰能力下降等问题,采用高频脉冲电压信号注入法实现电机在零低速无传感器控制运行。在此基础上,为了改善无传感器系统采用传统控制方法导致系统刚度下降的问题,该文提出一... 针对永磁电机矢量控制系统安装位置传感器导致可靠性降低、抗干扰能力下降等问题,采用高频脉冲电压信号注入法实现电机在零低速无传感器控制运行。在此基础上,为了改善无传感器系统采用传统控制方法导致系统刚度下降的问题,该文提出一种改进的转速环线性自抗扰控制策略,利用级联的扩张状态观测器估计系统所受的集总扰动,减小传统线性扩张状态观测器对于斜坡型扰动的估计误差,以提高系统对扰动的估计精度,增强鲁棒性。最后,在7.5kW永磁电机对拖加载实验平台进行实验,验证了控制策略的有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无传感器 自抗扰控制器 级联扩张状态观测器

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级联式滑模观测器的永磁同步电机鲁棒滑模控制 被引量：22

9

作者 侯利民 王怀震 +1 位作者 李勇 张化光 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期2071-2076,共6页

提出一种基于无速度传感器运行的永磁同步电机非线性控制方法.为了有效地估计转速和位置信息,构造一种新颖的级联式滑模速度观测器,以解决传统滑模观测采用低通滤波器的相位延迟问题.利用前级电流滑模观测器得到反电动势,后级反电动势... 提出一种基于无速度传感器运行的永磁同步电机非线性控制方法.为了有效地估计转速和位置信息,构造一种新颖的级联式滑模速度观测器,以解决传统滑模观测采用低通滤波器的相位延迟问题.利用前级电流滑模观测器得到反电动势,后级反电动势滑模观测器获取转速和位置信息,利用李亚普诺夫理论进行稳定性分析.针对速度控制,提出利用带扩张状态观测器的滑模速度控制器取代PI调节器的方式提高系统的鲁棒性.仿真结果验证了所提出方法的有效性. 展开更多

关键词 永磁同步电机 级联式滑模观测器 扩张状态观测器 滑模控制 双曲正切函数

原文传递

电磁悬浮系统的改进线性自抗扰控制方法 被引量：1

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作者 杨杰 杨星 +1 位作者 高涛 胡海林 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期131-141,共11页

单点电磁悬浮系统是常导电磁磁浮列车悬浮系统的关键控制单元。针对单点电磁悬浮系统因强干扰影响导致控制性能下降的问题,提出了一种改进型线性自抗扰控制(LADRC)方法。首先,基于电磁悬浮结构及原理建立了单点悬浮系统线性化模型,并对... 单点电磁悬浮系统是常导电磁磁浮列车悬浮系统的关键控制单元。针对单点电磁悬浮系统因强干扰影响导致控制性能下降的问题,提出了一种改进型线性自抗扰控制(LADRC)方法。首先,基于电磁悬浮结构及原理建立了单点悬浮系统线性化模型,并对系统稳定性进行了分析。其次,基于自抗扰控制方法设计位置外环控制器以及基于PI调节器的电流内环控制器,对线性扩张状态观测器进行改进,设计两级级联的线性扩张状态观测器提高扰动估计精确度及速度,进而提高LADRC中扩张状态观测器对系统扰动的估计能力,并在频域上分析了改进型LADRC扰动估计性能和抑制能力的优越性。最后,搭建实验环境,对改进线性自抗扰控制方法的有效性进行验证。实验结果表明,所提的改进型LADRC不仅具有良好的位置跟踪性能,同时相比传统LADRC具有更强的抗扰动能力。 展开更多

关键词 单点电磁悬浮系统 线性自抗扰控制 级联扩张状态观测器 观测精确度 频域分析 抗扰性能

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基于级联扩展状态观测器和新型滑模的PMSM控制

11

作者 林琪深 周士贵 +1 位作者 罗晓东 柴方博 《国外电子测量技术》 2024年第8期47-53,共7页

为了缩短永磁同步电机的响应时间,提高系统的动态性能、稳态精度和系统鲁棒性,设计了一种级联扩展状态观测器和自适应非奇异快速终端滑模控制相结合的控制系统。首先,基于电机数学模型,建立了级联扩展状态观测器,能够准确地观测和补偿扰... 为了缩短永磁同步电机的响应时间,提高系统的动态性能、稳态精度和系统鲁棒性,设计了一种级联扩展状态观测器和自适应非奇异快速终端滑模控制相结合的控制系统。首先,基于电机数学模型,建立了级联扩展状态观测器,能够准确地观测和补偿扰动,优化了系统的动态性能、稳态精度和鲁棒性;其次,在速度环设计了新型非奇异快速终端滑模面和趋近率,能够有效地抑制PI控制中的转速超调和抖振现象,实现快速收敛;在控制器设计中,考虑到观测器估计误差是未知的,因此设计了一种自适应律,用以调整未知的估计参数;最后,对所提出的控制策略进行了严格的稳定性分析。仿真结果表明,与传统控制方法相比,转速超调抑制能力提升为9.6%,同时转速快速响应能力提升0.045 s,具有优异的速度动态性能和抗干扰能力,提高了系统的性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 滑模控制 级联扩展状态观测器 自适应控制

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基于双层CESO的电液伺服系统线性自抗扰控制

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作者 贾雁 金坤善 +2 位作者 张井岗 李宇翔 曹继贤 《机床与液压》 北大核心 2024年第15期178-184,共7页

针对含高频噪声的阀控非对称缸不确定扰动抑制问题,采用扰动频率分层技术,利用线性扩张状态观测器低通滤波特性以及扰动估计速度和精度与带宽取值正相关性的特点,提出一种基于双层级联扩张状态观测器的阀控非对称缸电液伺服系统线性自... 针对含高频噪声的阀控非对称缸不确定扰动抑制问题,采用扰动频率分层技术,利用线性扩张状态观测器低通滤波特性以及扰动估计速度和精度与带宽取值正相关性的特点,提出一种基于双层级联扩张状态观测器的阀控非对称缸电液伺服系统线性自抗扰方法。在分析双层级联线性扩张状态观测器稳定性基础上,与传统线性自抗扰控制方法进行了仿真对比研究。仿真结果表明:该控制方法继承了传统自抗扰控制优点,提高了不确定扰动估计速度和精度,有效抑制了含高频测量噪声不确定扰动带来的不利影响,可实现阀控非对称缸电液伺服系统的高性能控制。 展开更多

关键词 阀控非对称缸 电液伺服系统 线性自抗扰控制 级联扩张状态观测器 高频测量噪声

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基于CESO的SIDO Buck-Boost变换器自抗扰控制策略

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作者 皇金锋 李帅杰 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期41-50,共10页

针对单电感双输出Buck-Boost变换器两输出支路va和vb间存在交叉影响,暂态性能差等问题,提出一种基于级联扩张状态观测器(CESO)的自抗扰控制(ADRC)策略.首先,根据ADRC理论将主路和支路分别拟合为相互独立的系统,减少支路间的交叉影响;其... 针对单电感双输出Buck-Boost变换器两输出支路va和vb间存在交叉影响,暂态性能差等问题,提出一种基于级联扩张状态观测器(CESO)的自抗扰控制(ADRC)策略.首先,根据ADRC理论将主路和支路分别拟合为相互独立的系统,减少支路间的交叉影响;其次,设计CESO对系统总扰动进行估计,消除因传统扩张状态观测器不完全估计而造成的观测残差,并利用CESO对电路传感器高频噪声的抑制作用,进一步提高观测值的估计精度;然后,将观测值作用于ADRC的状态误差反馈控制率,以提高系统的暂态性能;最后,利用Lyapunov理论证明了控制系统的闭环稳定性.仿真结果表明:本文所提控制策略有效减小了两输出支路va和vb间的交叉影响,同时提高了系统的暂态性能. 展开更多

关键词 单电感双输出Buck-Boost变换器 交叉影响 级联扩张状态观测器 自抗扰控制

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