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包含有界切换增益的空间惯性传感器输出调节积分模型参考自适应控制
1
作者 孙笑云 吴树范 沈强 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期490-500,共11页
基于输出调节的多变量模型参考自适应控制(model reference adaptive control,MRAC)用于解决系统状态不可直接获取时,多变量系统向参考系统的稳定输出跟踪问题.在空间引力波探测航天器内部惯性传感器静电悬浮控制中,考虑到其作为航天器... 基于输出调节的多变量模型参考自适应控制(model reference adaptive control,MRAC)用于解决系统状态不可直接获取时,多变量系统向参考系统的稳定输出跟踪问题.在空间引力波探测航天器内部惯性传感器静电悬浮控制中,考虑到其作为航天器平台惯性基准的稳定需求,双质量块动力学中存在的不连续干扰影响,以及应对不同工作模式的瞬态切换,提出一种基于积分输出调节MRAC的静电悬浮控制方案,引入有界的切换自适应校正增益及自适应积分修正项,用于系统不连续情况下的抗输入饱和、瞬态抑制及惯性传感器非敏感轴各自由度向参考状态的稳定逼近.基于Filippov集与广义梯度的Lyapunov分析验证该方案下,不连续系统中各闭环信号的收敛性,数值仿真验证样例空间引力波探测航天器中,作为关键载荷的双质量块空间惯性传感器各非敏感轴自由度针对位移噪声及残余加速度及切换瞬态的良好抑制效果. 展开更多
关键词 静电悬浮控制 空间引力波探测 惯性传感器 模型参考自适应控制 不连续系统 有界切换增益
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基于干扰观测器的空间惯性传感器自适应控制 被引量：2
2
作者 付海清 吴树范 +1 位作者 刘梅林 孙笑云 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2799-2806,共8页
针对空间引力波探测航天器内部惯性传感器超高精度控制问题,提出一种基于干扰观测器的自适应控制方案,应用于探测航天器内部双检验质量静电悬浮控制,为探测任务提供高精度惯性基准。基于对系统附加干扰的观测与反馈,来设计干扰观测器实... 针对空间引力波探测航天器内部惯性传感器超高精度控制问题,提出一种基于干扰观测器的自适应控制方案,应用于探测航天器内部双检验质量静电悬浮控制,为探测任务提供高精度惯性基准。基于对系统附加干扰的观测与反馈,来设计干扰观测器实现对系统驱动噪声及非驱动噪声的分别估计;基于反步控制结构设计,基于神经网络的自适应反馈控制器,实现闭环噪声抑制与传感器电压驱动的非线性不确定性逼近。利用Lyapunov方法分析各闭环信号的收敛性,通过数值仿真来验证所提方案相比传统控制方案有更好地的稳定性,在探测频段内,非敏感轴各自由度闭环位移噪声水平达到10^(-15)m/s^(2)/Hz^(1/2)量级,残余加速度噪声水平达到10^(-14)m/s^(2)/Hz^(1/2)量级。相比常规状态反馈控制方案,噪声抑制性能提升约60%。 展开更多
关键词 空间引力波探测 静电悬浮控制 惯性传感器 干扰观测器 自适应控制
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静电悬浮转子微陀螺悬浮控制系统的研究 被引量：1
3
作者 肖奇军 崔峰 +2 位作者 李胜勇 陈文元 张卫平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期346-349,共4页
针对一种新颖的基于MEMS技术的静电悬浮转子微陀螺,提出了悬浮控制系统的原理和设计,并着重对Z轴悬浮控制系统的设计进行了分析,建立了Z轴方向悬浮控制系统的数学模型,通过分析扰动力对转子位移的影响,得出PID(比例-积分-微分控制)参数... 针对一种新颖的基于MEMS技术的静电悬浮转子微陀螺,提出了悬浮控制系统的原理和设计,并着重对Z轴悬浮控制系统的设计进行了分析,建立了Z轴方向悬浮控制系统的数学模型,通过分析扰动力对转子位移的影响,得出PID(比例-积分-微分控制)参数决定动态刚度,通过仿真结果可以看出,采用反馈线性化可补偿系统的负刚度特性,结合变预载控制实现转子的快速准确定位,为后续的旋转和加矩控制提供良好的条件。 展开更多
关键词 静电悬浮控制 微陀螺 反馈线性化 变预载控制
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