四旋翼飞行器自适应反演姿态控制 被引量：9

1

作者 马正华 张倩倩 陈岚萍 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期454-459,共6页

为了解决四旋翼飞行器控制系统的姿态稳定控制问题,首先根据牛顿第二定律和欧拉方程建立了四旋翼飞行器运动学模型,并针对姿态控制问题对模型进行简化,然后把姿态控制系统分成3个二阶子系统,运用反演法对各个子系统分别设计,进一步运用... 为了解决四旋翼飞行器控制系统的姿态稳定控制问题,首先根据牛顿第二定律和欧拉方程建立了四旋翼飞行器运动学模型,并针对姿态控制问题对模型进行简化,然后把姿态控制系统分成3个二阶子系统,运用反演法对各个子系统分别设计,进一步运用自适应控制律引入积分项,补偿由模型简化引起的模型误差,从而提高系统对外部扰动和系统模型不确定性的鲁棒性。最后通过Matlab仿真验证出,改进的自适应积分反演控制器在四旋翼的姿态控制中对外部干扰信号有较强抑制作用,可以保证在模型参数不确定的情况下的全局稳定性。 展开更多

关键词 四旋翼飞行器 运动学模型 自适应反演控制 姿态控制 反演法 自适应控制

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内置式永磁同步电机牵引系统宽调速非线性控制器 被引量：7

2

作者 林立 黄苏融 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期44-49,共6页

针对内置式永磁同步电机(IPMSM)牵引系统机械参数时变、恒转矩区需高转矩输出、恒功率区需宽调速问题,运用非线性自适应控制理论,设计了一种电流滞环控制非线性自适应反步控制器。该非线性控制器在恒转矩区采用最大转矩比电流控制,提高... 针对内置式永磁同步电机(IPMSM)牵引系统机械参数时变、恒转矩区需高转矩输出、恒功率区需宽调速问题,运用非线性自适应控制理论,设计了一种电流滞环控制非线性自适应反步控制器。该非线性控制器在恒转矩区采用最大转矩比电流控制,提高转矩输出能力;在恒功率区采用弱磁控制策略,扩大调速范围;同时对电机参数摄动有较强的抑制能力,表现出较好的鲁棒性。仿真结果证明了IPMSM牵引系统非线性控制器的正确性和有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 内置式 自适应反步控制 最大转矩比电流控制 弱磁控制

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基于扰动跟踪的交直流微电网互联变流器自适应反推控制策略 被引量：6

3

作者 陈冰 刘子文 +3 位作者 简翔浩 周钰 汤清权 张勇军 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期56-62,共7页

为提高交直流混合微电网在发生功率波动、并离网切换、系统参数偏差等情况下的鲁棒稳定性,提出了一种基于扰动跟踪的互联变流器(ILC)自适应反推控制策略。分析了交直流混合微电网的基本拓扑结构,并考虑系统建模误差和外界扰动的影响,将... 为提高交直流混合微电网在发生功率波动、并离网切换、系统参数偏差等情况下的鲁棒稳定性,提出了一种基于扰动跟踪的互联变流器(ILC)自适应反推控制策略。分析了交直流混合微电网的基本拓扑结构,并考虑系统建模误差和外界扰动的影响,将ILC实际数学模型转化为带综合干扰项的理想表达式;利用实时扰动跟踪法对系统综合干扰项进行观测和补偿,基于此提出了一种ILC自适应反推控制策略,以保证ILC能实时跟踪系统的外界干扰和误差并进行抑制,增强了系统应对功率波动和参数不确定性的能力;通过小信号稳定性分析和多个算例测试验证了所提控制策略的有效性和优越性。 展开更多

关键词 交直流微电网 互联变流器 自适应反推控制 扰动跟踪 小信号稳定性分析

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有源电力滤波器直流侧电压控制的研究 被引量：5

4

作者 吴雷 桑杰 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2016年第6期44-46,共3页

以三相三线制有源电力滤波器(APF)为研究对象,针对APF直流侧电压影响APF补偿性能问题,提出下垂调节器与反推自适应控制相结合的控制策略。首先建立了并联型APF的数学模型,然后设计下垂调节器与反推自适应控制器,最后对其进行了仿真和实... 以三相三线制有源电力滤波器(APF)为研究对象,针对APF直流侧电压影响APF补偿性能问题,提出下垂调节器与反推自适应控制相结合的控制策略。首先建立了并联型APF的数学模型,然后设计下垂调节器与反推自适应控制器,最后对其进行了仿真和实验研究。对比传统PI控制结果表明,采用下垂调节器与反推自适应控制相结合的方法具有良好的动态性能,易于实现,并且提高了直流侧电压控制的稳定性。 展开更多

关键词 有源电力滤波器 下垂调节器 反推自适应控制

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解耦自适应反步法永磁直线同步电机混沌控制 被引量：3

5

作者 蔡浩然 杨俊华 杨金明 《电测与仪表》 北大核心 2018年第11期83-88,共6页

针对永磁直线同步电机运行过程中存在的混沌动态行为,构建电机混沌模型,编写程序,计算其任意参数下的最大Lyapunov指数。通过分析电机的混沌动态特性,构造状态反馈解耦,降低混沌系统阶数。基于永磁同步电机的状态反馈解耦模型设计反步... 针对永磁直线同步电机运行过程中存在的混沌动态行为,构建电机混沌模型,编写程序,计算其任意参数下的最大Lyapunov指数。通过分析电机的混沌动态特性,构造状态反馈解耦,降低混沌系统阶数。基于永磁同步电机的状态反馈解耦模型设计反步法混沌控制器。针对系统中可能含有的不确定性参数,提出解耦模型下的自适应反步法混沌控制,构造虚拟控制量,设计控制律,实时跟踪预测系统参数。为使系统状态快速稳定收敛至零点,构造Lyapunov方程进行稳定性分析。仿真结果表明,所提解耦自适应反步法能使永磁同步电机混沌系统快速恢复到稳定运行状态,鲁棒性强,响应速度快、控制精度高。 展开更多

关键词 永磁直线同步电机 最大LYAPUNOV指数 混沌控制 自适应反步法

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功率反馈非仿射励磁系统扩展反演自适应L_2增益控制 被引量：2

6

作者 徐新光 郭亮 +2 位作者 王者龙 杜艳 李琮琮 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第3期151-156,共6页

为克服外部干扰和不确定参数对励磁稳定控制的影响,解决由电磁功率反馈引起的非仿射励磁系统L_2增益鲁棒稳定控制问题,提出一种扩展反演自适应L_2增益励磁控制新方法。通过采用含K类函数的反演L_2增益设计方法,给出满足耗散不等式的控... 为克服外部干扰和不确定参数对励磁稳定控制的影响,解决由电磁功率反馈引起的非仿射励磁系统L_2增益鲁棒稳定控制问题,提出一种扩展反演自适应L_2增益励磁控制新方法。通过采用含K类函数的反演L_2增益设计方法,给出满足耗散不等式的控制律和参数自适应律,实现励磁系统的快速稳定控制。为验证所提方法的有效性,在负载突增和三相短路故障两种工作状态下,开展仿真验证实验。仿真结果表明:相对于传统比例积分控制方法,新的励磁控制方法可明显加快励磁系统关键状态变量的稳定速度,降低动态超调,具有较好的抗扰动能力,对提高励磁系统以及电力系统的动态稳定能力具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 扩展反演设计 功率反馈 励磁控制 自适应反演设计 L2增益控制

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考虑摩擦伺服系统的补偿算法研究 被引量：2

7

作者 路瑶 何秋生 苑伟华 《微特电机》 北大核心 2015年第7期71-74,77,共5页

针对摩擦非线性影响伺服系统动静态性能的问题,在典型伺服系统模型中引入LuGre摩擦模型,介绍了一种应用自适应神经网络补偿摩擦的控制算法。在负载转矩未知、模型包含不确定项、系统参数时变的情况下,利用神经网络对非线性项进行逼近,... 针对摩擦非线性影响伺服系统动静态性能的问题,在典型伺服系统模型中引入LuGre摩擦模型,介绍了一种应用自适应神经网络补偿摩擦的控制算法。在负载转矩未知、模型包含不确定项、系统参数时变的情况下,利用神经网络对非线性项进行逼近,同时引入自适应的思想,利用反步法设计自适应控制器在线补偿神经逼近系统的估计误差。此外,通过Lyapunov稳定定理对控制系统进行分析,证明整体系统是渐进稳定的。仿真结果表明:该补偿方法能对伺服系统中摩擦进行有效抑制,保证系统的跟踪性能,并在负载扰动和系统参数时变情况下仍具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 LUGRE模型 伺服系统 摩擦补偿 神经网络 反步自适应控制

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高超声速飞行器输入受限自适应反演控制研究 被引量：2

8

作者 卜祥伟 王柯 《上海航天》 CSCD 2017年第6期26-35,共10页

针对输入受限和参数不确定时的高超声速飞行器控制问题,提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络补偿的自适应反演控制方法。建立了飞行器纵向运动模型,分析了由控制系统执行机构、弹性振动和避免发动机燃烧室热雍塞导致的燃料-空气比和... 针对输入受限和参数不确定时的高超声速飞行器控制问题,提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络补偿的自适应反演控制方法。建立了飞行器纵向运动模型,分析了由控制系统执行机构、弹性振动和避免发动机燃烧室热雍塞导致的燃料-空气比和升降舵偏角受限,通过设计辅助系统以保证受限时闭环系统的稳定性。分别采用动态逆和反演方法设计速度与高度子系统控制器,利用RBF神经网络逼近控制律的饱和特性,设计了一种非线性干扰观测器对模型不确定参数进行自适应估计,并在控制律中引入不依赖扰动上界的鲁棒项,对未观测的扰动部分进行自适应补偿,以保证控制律的强鲁棒性。引入跟踪微分器估计虚拟控制量的导数,解决了传统反演控制中"微分膨胀"问题。Lyapunov函数分析证明了闭环系统所有信号最终一致有界,闭环系统稳定。仿真结果表明:所提的控制策略能有效处理控制输入饱和问题,在受限情况下实现速度和高度对参考输入的高精度稳定跟踪,并对模型不确定性具较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 参数不确定 自适应反演控制 RBF神经网络 鲁棒项 干扰观测器 跟踪微分器

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不确定微机电混沌系统的反演自适应控制 被引量：2

9

作者 肖勇 戴跃洪 +1 位作者 张睿 陈易 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第7期106-108,共3页

简单分析了静电力驱动微机电谐振器的混沌特性,给出了系统位移随电压变化的分岔图及典型的混沌吸引子。针对含有不确定的微机电混沌系统,结合反演与自适应控制技术,提出了一种自适应反演混沌控制策略。该策略通过自适应方法在线估计系... 简单分析了静电力驱动微机电谐振器的混沌特性,给出了系统位移随电压变化的分岔图及典型的混沌吸引子。针对含有不确定的微机电混沌系统,结合反演与自适应控制技术,提出了一种自适应反演混沌控制策略。该策略通过自适应方法在线估计系统中的不确定性,并通过反演控制来快速实现系统的镇定。最后,通过仿真实例验证了所提出的策略的有效性。 展开更多

关键词 微机电系统 混沌 自适应反演控制 不确定性

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具有输入饱和的机车牵引传动系统自适应跟踪控制

10

作者 刘芳璇 谢程程 《微型电脑应用》 2022年第11期30-34,37,共6页

为了研究机车牵引传动系统带载运行时的转速控制精度,考虑电机转子轴和负载轴所受的扰动,建立了牵引传动系统的数学模型;针对系统中存在的时变扰动,依据非线性观测器设计理论构造非线性扰动观测器对其实际值进行估计,并对估计误差进行... 为了研究机车牵引传动系统带载运行时的转速控制精度,考虑电机转子轴和负载轴所受的扰动,建立了牵引传动系统的数学模型;针对系统中存在的时变扰动,依据非线性观测器设计理论构造非线性扰动观测器对其实际值进行估计,并对估计误差进行自适应模糊逼近;结合控制量存在输入饱和的实际工况,引入饱和辅助控制系统;依据Lyapunov稳定性理论,基于微分跟踪器能够任意精度跟踪的优点,构造了基于微分跟踪器的自适应反推控制器。理论分析及仿真结果表明,系统闭环跟踪误差一致有界,扰动观测误差收敛于0。 展开更多

关键词 牵引传动系统 非线性观测器 饱和辅助控制 微分跟踪器 自适应反推控制

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永磁同步电动机的速度指定位置跟踪控制 被引量：1

11

作者 王宝军 王家军 《微特电机》 2018年第6期67-73,共7页

位置跟踪控制是永磁同步电动机的一个重要应用领域。利用速度指定方法可以在永磁同步电动机位置跟踪过程中增加一个速度控制的自由度。速度指定方法可以增强永磁同步电动机位置控制的灵活性和精度。采用自适应反推控制设计速度指定位置... 位置跟踪控制是永磁同步电动机的一个重要应用领域。利用速度指定方法可以在永磁同步电动机位置跟踪过程中增加一个速度控制的自由度。速度指定方法可以增强永磁同步电动机位置控制的灵活性和精度。采用自适应反推控制设计速度指定位置跟踪控制器可以实现跟踪速度的指定和负载转矩的估计。为了简化自适应反推控制器的设计,将一个可以独立于系统控制器设计的干扰观测器应用于负载转矩的估计。系统设计方法不但可以实现永磁同步电动机的位置跟踪,同时也可以获得更高的控制精度和鲁棒性能。仿真结果验证了该设计方案的正确性和有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电动机 速度指定位置跟踪控制 自适应反推控制 干扰观测器

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轮控过驱动刚体航天器姿态机动与约束控制分配

12

作者 霍星 张爱华 秦玉平 《黑龙江科技学院学报》 CAS 2012年第6期597-603,612,共8页

针对过驱动航天器系统转动惯量未知与姿态机动控制的问题,考虑执行机构的动态响应特性,设计了反步法的鲁棒自适应控制器。利用Lyapunov方法分析其系统的稳定性,提出基于约束最优二次规划的算法,实现期望指令到冗余飞轮的指令分配,引入... 针对过驱动航天器系统转动惯量未知与姿态机动控制的问题,考虑执行机构的动态响应特性,设计了反步法的鲁棒自适应控制器。利用Lyapunov方法分析其系统的稳定性,提出基于约束最优二次规划的算法,实现期望指令到冗余飞轮的指令分配,引入一个松弛变量扩展优化解集,证明了分配后控制力矩的平稳性和能量的最优性。采用Simulink软件对某型轮控刚体航天器的姿态机动任务进行了仿真研究。结果表明,该方法能够实现快速和高精度控制过驱动航天器姿态。 展开更多

关键词 航天器 反作用飞轮 自适应反步法 约束控制分配

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导弹纵向动力系统自适应反演积分控制研究

13

作者 李晓红 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2013年第9期113-116,共4页

研究导弹的纵向高精度控制问题。导弹运动数学模型可以看成一组非线性微分方程的动力系统,在对其进行纵向运动控制过程中,传统方法使用小扰动理论进行分段线性化,分别求取增益调度在各段的控制参数。在大扰动条件下,由于动力系数的剧烈... 研究导弹的纵向高精度控制问题。导弹运动数学模型可以看成一组非线性微分方程的动力系统,在对其进行纵向运动控制过程中,传统方法使用小扰动理论进行分段线性化,分别求取增益调度在各段的控制参数。在大扰动条件下,由于动力系数的剧烈变化,使得模型参数存在不确定性问题,导致传统的增益调度算法控制器无法保证控制系统的稳定性。提出了一种应用李雅普洛夫法和反演技术设计的参数自适应非线性跟踪控制器,同时在反演镇定函数中加入积分项以消除稳态跟踪误差,使系统能够全局渐近跟踪参考指令。仿真结果表明,改进方法对于参数不确定的导弹纵向运动控制有很好的自适应性,能够在2秒内跟踪到俯仰角输入信号,并且消除跟踪误差,同时保证控制器具有全局稳定性。 展开更多

关键词 非线性动力系统 微分方程 自适应反演控制

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不确定非线性系统自适应反演积分滑模控制 被引量：6

14

作者 江道根 江维 +1 位作者 潘世华 尹湘源 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第9期1780-1786,共7页

针对一类n阶参数严格反馈型非匹配不确定非线性系统,提出一种自适应反演快速积分终端滑模控制方法。控制的前n-1步采用标准自适应反演控制策略并给出自适应律,第n步构造出一种积分非奇异终端滑模面。为降低控制量抖振,将滑模终端吸引子... 针对一类n阶参数严格反馈型非匹配不确定非线性系统,提出一种自适应反演快速积分终端滑模控制方法。控制的前n-1步采用标准自适应反演控制策略并给出自适应律,第n步构造出一种积分非奇异终端滑模面。为降低控制量抖振,将滑模终端吸引子思想引入滑模面的设计中,进而求出系统总控制律,从而消除非匹配不确定性影响并提升系统的动态性和鲁棒性。通过Lyapunov理论证明系统状态在有限时间内收敛。最后,对比仿真实验验证了所提控制方法的有效性。 展开更多

关键词 非线性不确定系统 自适应反演法 积分滑模面 非奇异快速终端滑模

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严反馈系统的指令滤波自适应反步法控制 被引量：4

15

作者 吉月辉 周海亮 《控制工程》 CSCD 北大核心 2018年第12期2191-2196,共6页

针对控制方向未知和参数不确定/非参数化不确定下的非线性严反馈系统,论文研究一类指令滤波自适应反步法,避免传统反步法中虚拟控制的解析求导过程,解决传统反步法中“计算膨胀”问题。综合指令滤波反步法、滑模积分滤波器、非线性小增... 针对控制方向未知和参数不确定/非参数化不确定下的非线性严反馈系统,论文研究一类指令滤波自适应反步法,避免传统反步法中虚拟控制的解析求导过程,解决传统反步法中“计算膨胀”问题。综合指令滤波反步法、滑模积分滤波器、非线性小增益定理和Nussbaum函数,设计满足输入状态实用稳定性条件(ISpS)的自适应控制策略。为严反馈系统的稳定跟踪控制提供一类简洁有效的控制思路。基于机翼摇晃模型实现了数值仿真,验证所提出控制策略的有效性。 展开更多

关键词 指令滤波自适应反步法控制 不确定严反馈系统 NUSSBAUM函数

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共振式混凝土路面破碎车的自适应反推滑模控制

16

作者 张平均 彭晋明 蒋新华 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期400-404,共5页

基于共振式混凝土路面破碎车共振机构的结构,给出了其共振频率和振幅的模型。建立了基于比例泵控马达的频率调节的非线性不确定性控制模型,设计了自适应反推滑模的控制算法,针对系统模型中的不确定性项,给出了各参数项的自适应律,基于Ly... 基于共振式混凝土路面破碎车共振机构的结构,给出了其共振频率和振幅的模型。建立了基于比例泵控马达的频率调节的非线性不确定性控制模型,设计了自适应反推滑模的控制算法,针对系统模型中的不确定性项,给出了各参数项的自适应律,基于Lyapunov函数,证明了频率输出跟踪的渐近收敛。仿真和车载测试结果表明,该方法具有较好的频率跟踪性能,能满足共振式路面破碎车的施工控制要求。 展开更多

关键词 共振式混凝土路面破碎车 自适应反推滑模控制 共振频率 共振振幅

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一类带有广义不确定性非线性系统的自适应模糊反演控制 被引量：6

17

作者 朱国栋 林辉 王琛 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第15期3620-3625,共6页

结合自适应控制、模糊控制和反演控制方法,针对带有广义不确定性的严格块反馈型非线性系统,设计了一种自适应模糊反演控制律。对反演控制律设计的不足之处,采用自适应模糊控制去逼近非线性系统中带有广义不确定性的非线性函数,从而实现... 结合自适应控制、模糊控制和反演控制方法,针对带有广义不确定性的严格块反馈型非线性系统,设计了一种自适应模糊反演控制律。对反演控制律设计的不足之处,采用自适应模糊控制去逼近非线性系统中带有广义不确定性的非线性函数,从而实现了无需精确数学模型的全新控制律。避免了因存在不确定性对系统带来的不良影响。在此基础上,利用李亚普诺夫方法分析了系统的稳定性和收敛性。仿真结果表明设计的控制律,对严格块反馈型非线性系统中存在的不确定因素具有较强的鲁棒性和自适应性。 展开更多

关键词 广义不确定性 非线性系统 自适应模糊控制 反演控制

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机车PMSM牵引传动系统自适应模糊反推滑模控制 被引量：1

18

作者 刘芳璇 谢程程 《西安轨道交通职业教育研究》 2023年第3期6-13,58,共9页

为研究电力机车PMSM牵引传动系统带载运行时的转速控制精度,考虑电机转子轴和负载轴所受扰动,建立了PMSM牵引传动系统的数学模型;针对系统中存在的时变扰动,依据非线性观测器设计理论构造非线性扰动观测器对其实际值进行估计,并对估计... 为研究电力机车PMSM牵引传动系统带载运行时的转速控制精度,考虑电机转子轴和负载轴所受扰动,建立了PMSM牵引传动系统的数学模型;针对系统中存在的时变扰动,依据非线性观测器设计理论构造非线性扰动观测器对其实际值进行估计,并对估计误差进行自适应模糊逼近;依据Lyapunov稳定性理论,基于微分估计器能够任意精度估计的优点,构造了基于微分估计器的自适应模糊反推滑模控制器。理论分析及仿真结果表明,PMSM牵引传动系统闭环跟踪误差一致有界,扰动观测误差收敛于0。 展开更多

关键词 电力机车PMSM 牵引传动系统 非线性扰动观测器 自适应模糊逼近 微分估计器 自适应模糊反推滑模控制

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基于GSO-BFA自适应模糊反推滑模的储粮灭虫变压控制

19

作者 刘芳璇 崔晶 +1 位作者 李益民 王桂荣 《粮食与油脂》 北大核心 2014年第10期53-56,共4页

为研究变压膨胀灭虫控制系统受外界压力扰动时的压力控制效果,以额定功率为4.3KW的2HB720–HH37型高压旋涡气泵的工作原理为基础,建立了该型号高压气泵的数学模型;基于自适应模糊反推滑模鲁棒性强的优点,提出了采用萤火虫–细菌觅食(GSO... 为研究变压膨胀灭虫控制系统受外界压力扰动时的压力控制效果,以额定功率为4.3KW的2HB720–HH37型高压旋涡气泵的工作原理为基础,建立了该型号高压气泵的数学模型;基于自适应模糊反推滑模鲁棒性强的优点,提出了采用萤火虫–细菌觅食(GSO–BFA)融合算法优化滑模控制器参数的储粮灭虫变压控制方案。仿真结果表明,相比采用模糊PID优化的变压控制系统,采用GSO–BFA算法优化的自适应模糊反推变压控制系统可以在外界压力存在较大扰动的工况下实现灭虫变压控制,且对跳变压力的跟踪响应较为灵敏,鲁棒性佳。 展开更多

关键词 变压膨胀灭虫 自适应模糊反推滑模控制 萤火虫―细菌觅食算法 模糊PID控制

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