自抗扰控制在永磁直线电机控制中的应用 被引量：19

1

作者 雷春林 吴捷 +1 位作者 陈渊睿 杨金明 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期423-428,共6页

针对在工业中广泛应用的PID控制器的特点及存在的问题做了分析,并介绍了自抗扰控制技术的原理、结构、以及控制器的设计.对一个永磁直线电机在考虑将电机耦合视为内扰及外部摩擦干扰情况下的具体实例给出了采用自抗扰控制技术的仿真结果... 针对在工业中广泛应用的PID控制器的特点及存在的问题做了分析,并介绍了自抗扰控制技术的原理、结构、以及控制器的设计.对一个永磁直线电机在考虑将电机耦合视为内扰及外部摩擦干扰情况下的具体实例给出了采用自抗扰控制技术的仿真结果.同时对简化的电机模型也给出了采用PID调节的仿真结果.结合仿真结果可以看到自抗扰控制器的抗干扰性和鲁棒性都优于经典PID控制器. 展开更多

关键词 PID控制 自抗扰控制器 永磁直线电机

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基于反正切非线性函数的自抗扰控制 被引量：15

2

作者 周林阳 王生捷 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1043-1048,1054,共7页

传统扩张状态观测器(ESO)在对系统进行观测时,对系统输出的测量噪声较为敏感,文中构造了一种基于反正切函数的非线性函数以替代ESO中的幂次函数,并给出了由其构成的ESO的一般形式,使用李雅普诺夫函数对观测误差进行了分析;然后,提出了2... 传统扩张状态观测器(ESO)在对系统进行观测时,对系统输出的测量噪声较为敏感,文中构造了一种基于反正切函数的非线性函数以替代ESO中的幂次函数,并给出了由其构成的ESO的一般形式,使用李雅普诺夫函数对观测误差进行了分析;然后,提出了2种基于反正切非线性函数的改进ESO方案,以及基于这2种ESO方案的改进自抗扰控制算法.仿真数据表明,改进的ESO对由输出测量噪声带来的观测噪声有明显抑制,尤其可以对干扰量估计的噪声抑制在很小的范围内,2种改进自抗扰控制算法针对输出带有测量噪声的控制对象均取得较好的控制效果. 展开更多

关键词 自抗扰控制 非线性函数 滤波 扩张状态观测器 测量噪声

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基于自抗扰控制技术的轧机主传动系统机电振动控制 被引量：10

3

作者 张瑞成 童朝南 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期978-984,共7页

轧机驱动电机与轧辊间采用长轴连接,连接轴刚度有限,因此在带材高速轧制时,常规电流、转速双闭环控制易产生机电振动和断带现象.为了克服该缺陷,针对轧机主传动系统精确模型不易获得的特点,将不确定外扰和未建模动态视为一个综合扰动项... 轧机驱动电机与轧辊间采用长轴连接,连接轴刚度有限,因此在带材高速轧制时,常规电流、转速双闭环控制易产生机电振动和断带现象.为了克服该缺陷,针对轧机主传动系统精确模型不易获得的特点,将不确定外扰和未建模动态视为一个综合扰动项,运用扩张状态观测器对系统状态和综合扰动项进行观测,设计了轧机主传动机电振动扩张状态观测器控制系统;进一步利用自抗扰控制技术设计了一个不依赖于对象模型的轧机主传动机电振动控制系统.仿真研究结果表明两种控制系统都有效改善了轧机主传动系统的跟踪性能,抑制了系统的机电振动现象,同时对系统内部参数如轧辊转动惯量等的摄动也具有较强的鲁棒性.首次将扩张状态观测器和自抗扰控制技术应用到轧机主传动机电振动控制系统中,并通过与传统电流、转速双PI控制和基于降维状态观测器的状态反馈控制比较,证明了该方法的有效性和优越性. 展开更多

关键词 轧机 机电振动 扩张状态观测器 自抗扰控制器 鲁棒性

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基于自抗扰的多变量解耦控制在球磨机的应用 被引量：9

4

作者 马永光 郝娜 +1 位作者 李鹏飞 李妍 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期297-300,共4页

火电站球磨机制粉系统是一个典型的三输入三输出的系统,各变量之间严重耦合,利用PID控制很难达到理想效果。针对这些特点,将一种新型的控制策略-自抗扰控制器(Auto Disturbance Rejection Controller ADRC)和一种多变量解耦控制相结合... 火电站球磨机制粉系统是一个典型的三输入三输出的系统,各变量之间严重耦合,利用PID控制很难达到理想效果。针对这些特点,将一种新型的控制策略-自抗扰控制器(Auto Disturbance Rejection Controller ADRC)和一种多变量解耦控制相结合应用到该系统中,并对ADRC做了部分改进。针对某球磨机制粉系统,设计了基于自抗扰的多变量控制系统,并与反标架正规化(RFN)设计方法和SMITH预估补偿方法进行了比较,仿真结果表明了本文所提出的控制算法的有效性、抗扰性及强鲁棒性,因此该控制策略具有很高的工程实用价值。 展开更多

关键词 球磨机 自抗扰控制器(adrc) 解耦控制 反标架正规化RFN SMITH预估补偿法

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自抗扰控制在火电厂球磨机系统中的应用 被引量：4

5

作者 马永光 郝娜 王晓丽 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2006年第5期48-51,共4页

针对火电站球磨机制粉系统的强耦合、非线性、大迟延、大惯性的特点,将一种新型的控制策略-自抗扰控制器(Auto Disturbance Rejection Controller,ADRC)应用到该系统中,针对某球磨机制粉系统,设计了基于自抗扰的球磨机制粉控制系统,并... 针对火电站球磨机制粉系统的强耦合、非线性、大迟延、大惯性的特点,将一种新型的控制策略-自抗扰控制器(Auto Disturbance Rejection Controller,ADRC)应用到该系统中,针对某球磨机制粉系统,设计了基于自抗扰的球磨机制粉控制系统,并进行了参数整定。仿真结果表明了所提出的控制算法的有效性、抗扰性及强鲁棒性,因此该控制策略具有很高的工程实用价值。 展开更多

关键词 自抗扰控制器 球磨机 参数整定 反标架正规化RFN SMITH预估补偿法

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基于自抗扰控制器的感应电机变频调速系统 被引量：2

6

作者 刘军锋 李叶松 万淑芸 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期47-49,共3页

设计了由4个一阶自抗扰控制器构成的多环调速系统.该系统将电机模型中的交叉耦合项、易变参数以及负载统一归为未知"扰动",用自抗扰控制器的扩张状态观测器进行观测,并采用非线性状态误差反馈控制器补偿,实现控制系统的精确... 设计了由4个一阶自抗扰控制器构成的多环调速系统.该系统将电机模型中的交叉耦合项、易变参数以及负载统一归为未知"扰动",用自抗扰控制器的扩张状态观测器进行观测,并采用非线性状态误差反馈控制器补偿,实现控制系统的精确解耦和简单线性化.该控制方案不需要精确的电机参数,使得自抗扰控制器的设计能够独立于感应电机的精确数学模型.半物理仿真软件Saber Designer中的器件级仿真实验表明,相对于经典PID控制器,自抗扰控制器对负载扰动和电机参数变化具有更好的鲁棒性和动态性能. 展开更多

关键词 感应电机 自抗扰控制器 变频调速 矢量控制 非线性

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自抗扰控制器解决感应电机调速系统参数鲁棒性问题 被引量：5

7

作者 段小丽 任一峰 《电气技术》 2009年第2期12-14,共3页

针对矢量控制系统存在的参数鲁棒性差的缺陷,基于自抗扰控制原理,提出了一种可以取代经典PID控制器用于异步电机调速的非线性自抗扰控制器。利用扩张状态观测器,自抗扰控制器可以估计出系统状态变量及其广义导数,从而实现异步电机的精... 针对矢量控制系统存在的参数鲁棒性差的缺陷,基于自抗扰控制原理,提出了一种可以取代经典PID控制器用于异步电机调速的非线性自抗扰控制器。利用扩张状态观测器,自抗扰控制器可以估计出系统状态变量及其广义导数,从而实现异步电机的精确解耦。此外,上述控制方案不需要精确电机参数就可以实现干扰补偿,这使得自抗扰控制器的设计能够独立于异步电机的精确数学模型。仿真和实验结果表明,相对于经典PID控制器,自抗扰控制器在较宽的调速范围内具有更好的动态性能。 展开更多

关键词 自抗扰控制器 矢量控制 仿真

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基于自抗扰控制的全数字电动舵机设计 被引量：2

8

作者 周林阳 王生捷 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2013年第4期77-83,共7页

关于电动舵机性能优化问题,针对电动舵机非线性强、使用环境复杂,引起系统响应性能差。为提高控制性能,提出采用DSP结合FPGA的全数字电动舵机设计方案,并充分利用全数字通信的优点,利用一种同步RS485总线和CAN总线的总线式电动舵机控制... 关于电动舵机性能优化问题,针对电动舵机非线性强、使用环境复杂,引起系统响应性能差。为提高控制性能,提出采用DSP结合FPGA的全数字电动舵机设计方案,并充分利用全数字通信的优点,利用一种同步RS485总线和CAN总线的总线式电动舵机控制系统;其次引入自抗扰控制算法,并针对自抗扰算法对测量噪声较敏感的特点,提出基于反正切函数的自抗扰控制算法;最后针对自抗扰参数较多的特点,使用改进PSO对参数进行优化。经试验验证,电动舵机系统集成度高,抗干扰能力强,并且带载精度高,频带带宽高,对内部参数摄动以及外部负载变化具有较强的控制鲁棒性。 展开更多

关键词 电动舵机 同步串行通信总线 控制器局域网总线 自抗扰控制技术

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异步电动机自抗扰控制系统的仿真 被引量：2

9

作者 陈惠琴 刘洁 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2006年第2期180-183,共4页

介绍了自抗扰控制器的内部结构及其各组成部分的功能,并将自抗扰控制系统应用于在异步电动机调速系统中,此控制方案不需要精确的电机模型就可以实现干扰补偿,使得自抗扰控制器的设计能够独立于异步电动机精确的数学模型。在MATLAB/Simul... 介绍了自抗扰控制器的内部结构及其各组成部分的功能,并将自抗扰控制系统应用于在异步电动机调速系统中,此控制方案不需要精确的电机模型就可以实现干扰补偿,使得自抗扰控制器的设计能够独立于异步电动机精确的数学模型。在MATLAB/Simulink环境下进行了仿真研究,并根据仿真结果分析了线性自抗扰控制系统较传统PID控制器的优缺点。 展开更多

关键词 自抗扰控制器 解耦 矢量控制 MATLAB/Simulinkl仿真

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基于自抗扰控制器的无刷直流电机调速系统的建模与仿真 被引量：2

10

作者 邰治新 胡广大 徐传芳 《仪器仪表用户》 2005年第1期83-85,共3页

在分析自抗扰控制器和无刷直流电机数学模型的基础上,基于simulink软件建立了无刷直流电机控制系统的仿真模型。采用单环调速系统进行仿真。仿真结果证明了该方法的有效性,为实际电机控制系统的设计提供了新的思路。

关键词 自抗扰控制器 无刷直流电机 仿真模型 调速系统

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轻型多端高压直流输电系统自抗扰控制策略研究 被引量：1

11

作者 范彬 王奔 +1 位作者 吴怡敏 冯阳 《南方电网技术》 2013年第3期30-35,共6页

介绍多端高压直流输电系统的系统控制方法,建立轻型多端高压直流输电系统换流器暂态数学模型,设计出基于自抗扰控制技术的直流电压控制器和功率控制器,以便实现有功功率、无功功率的完全解耦控制。对所建模型进行的MATLAB/Simulink仿真... 介绍多端高压直流输电系统的系统控制方法,建立轻型多端高压直流输电系统换流器暂态数学模型,设计出基于自抗扰控制技术的直流电压控制器和功率控制器,以便实现有功功率、无功功率的完全解耦控制。对所建模型进行的MATLAB/Simulink仿真结果表明,在交流系统电压变化、短路故障及直流系统有功功率、无功功率变化时,直流系统均能实现稳定运行。 展开更多

关键词 电压源换流器 多端高压直流输电 自抗扰控制器 Fal函数 扩张状态观测器

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DC/DC升压变换器自抗扰控制 被引量：1

12

作者 史建伟 《自动化技术与应用》 2011年第5期8-11,共4页

本文设计了一种线性自抗扰控制器,直接对DC/DC升压变换器的电感电流实施控制,以抑制系统非最小相位特性对控制性能的影响。在此基础上,外环采用一个PI控制器对输出电压进行控制,并把电压控制器的输出作为内环电感电流控制的参考输入。... 本文设计了一种线性自抗扰控制器,直接对DC/DC升压变换器的电感电流实施控制,以抑制系统非最小相位特性对控制性能的影响。在此基础上,外环采用一个PI控制器对输出电压进行控制,并把电压控制器的输出作为内环电感电流控制的参考输入。由于自抗扰控制器则是一种不依赖于系统模型的控制方法,因此被控系统不但具有良好的动态特性,而且对参数变化具有较强的鲁棒性。对DC/DC升压变换器的仿真结果表明,上述控制方案是可行的。 展开更多

关键词 DC/DC变换器 非线性系统 自抗扰控制器

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异步电机调速系统的自抗扰控制研究 被引量：1

13

作者 段小丽 任一峰 《机床电器》 2008年第6期5-7,共3页

针对矢量控制系统存在的参数鲁棒性差的这一难点,基于自抗扰控制原理,提出了一种可以取代经典PID控制器用于异步电机调速的非线性自抗扰控制器。利用扩张状态观测器,自抗扰控制器可以估计出系统状态变量及其广义导数,从而实现异步电机... 针对矢量控制系统存在的参数鲁棒性差的这一难点,基于自抗扰控制原理,提出了一种可以取代经典PID控制器用于异步电机调速的非线性自抗扰控制器。利用扩张状态观测器,自抗扰控制器可以估计出系统状态变量及其广义导数,从而实现异步电机的精确解耦。此外,上述控制方案不需要精确电机参数就可以实现干扰补偿,这使得自抗扰控制器的设计能够独立于异步电机的精确数学模型。仿真和实验结果表明,相对于经典PID控制器,自抗扰控制器在较宽的调速范围内具有更好的动态性能。 展开更多

关键词 自抗扰控制器 矢量控制 仿真

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抄纸过程水分定量自抗扰控制仿真研究

14

作者 解永清 郑恩让 陈蓓 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2009年第1期284-286,312,共4页

针对抄纸过程水分定量系统控制中的强耦合、时滞、不确定等特点,在常规PID控制的基础上提出了自抗扰控制这种新的法,方法的特点是可以动态补偿系统模型扰动和外扰,即克服了常规PID控制中存在的快速性与超调之间的矛盾。自抗扰控制器由微... 针对抄纸过程水分定量系统控制中的强耦合、时滞、不确定等特点,在常规PID控制的基础上提出了自抗扰控制这种新的法,方法的特点是可以动态补偿系统模型扰动和外扰,即克服了常规PID控制中存在的快速性与超调之间的矛盾。自抗扰控制器由微分-跟踪器、扩张状态观测器和非线性状态误差反馈三部分组成。最后对自抗扰控制和PID控制算法分别进行了仿真,并分析比较了这两种不同控制算法的仿真效果,结果表明自抗扰控制系统具有良好的动态性能,控制器具有很强的鲁棒性。 展开更多

关键词 抄纸过程 水分 定量 自抗扰控制器 仿真

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无刷直流电机的新型控制器 被引量：4

15

作者 杨巧玲 郝晓弘 张海平 《自动化仪表》 CAS 2008年第9期13-15,共3页

自抗扰控制(ADRC)是在继承经典PID不依赖于对象模型的基础上,通过改进经典PID固有缺陷而形成的新型控制技术。为满足无刷直流电机控制系统性能要求,在分析永磁无刷直流电机特点及使用现状的基础上,建立了基于自抗扰控制器的无刷直流电... 自抗扰控制(ADRC)是在继承经典PID不依赖于对象模型的基础上,通过改进经典PID固有缺陷而形成的新型控制技术。为满足无刷直流电机控制系统性能要求,在分析永磁无刷直流电机特点及使用现状的基础上,建立了基于自抗扰控制器的无刷直流电机控制系统。仿真结果表明,自抗扰控制器对无刷直流电机模型的不确定性和外部扰动变化具有较强的适应性和鲁棒性,算法简单、工程适用性较强,系统具有良好的动态响应性能。 展开更多

关键词 电机 自抗扰控制器 无刷直流电机 模型 鲁棒性

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自抗扰控制器在高阶系统中应用的仿真 被引量：21

16

作者 刘翔 李东海 +1 位作者 姜学智 胡雪蛟 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期95-99,共5页

将自抗扰控制器 (ADRC)推广到高阶系统的控制中。以理论分析为基础 ,将其基础部件——跟踪微分器 TD和扩张状态观测器 ESO的设计予以简化和改进。针对一类高阶非线性对象 ,在实例仿真的基础上总结了 ADRC的设计要点和经验整定规则。进... 将自抗扰控制器 (ADRC)推广到高阶系统的控制中。以理论分析为基础 ,将其基础部件——跟踪微分器 TD和扩张状态观测器 ESO的设计予以简化和改进。针对一类高阶非线性对象 ,在实例仿真的基础上总结了 ADRC的设计要点和经验整定规则。进行了几个典型实例仿真 ,并与PID和逆系统方法对比。仿真结果表明 ,ADRC对这一类高阶非线性对象具有良好的控制性能 ,对其外扰和模型的不确定因素具有较好的适应性和鲁棒性 ,从而证实了对 ADRC简化和改进的有效性。 展开更多

关键词 自抗扰控制器 跟踪微分器 扩张状态观测器 高阶系统 仿真

原文传递

不稳定对象及非最小相位对象的自抗扰控制仿真研究 被引量：18

17

作者 刘翔 李东海 +1 位作者 姜学智 胡雪蛟 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期420-424,429,共6页

针对倒立摆、水轮机调速器、鱼雷定深、飞机高度及直升机俯仰角的控制 ,分别设计了自抗扰控制器 ( ADRC) ,给出其数值仿真结果 ,并与其它控制方案的仿真结果进行比较。仿真研究发现 ,只要对控制器的设计略加改造 ,ADRC对上述对象都具有... 针对倒立摆、水轮机调速器、鱼雷定深、飞机高度及直升机俯仰角的控制 ,分别设计了自抗扰控制器 ( ADRC) ,给出其数值仿真结果 ,并与其它控制方案的仿真结果进行比较。仿真研究发现 ,只要对控制器的设计略加改造 ,ADRC对上述对象都具有满意的控制性能 ,从而显示出 ADRC在不稳定对象和非最小相位对象控制中的应用前景。 展开更多

关键词 自抗扰控制 不稳定系统 非最小相位系统 非线性控制 数值仿真

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航空光电稳定平台的自抗扰控制系统 被引量：17

18

作者 魏伟 戴明 +3 位作者 李嘉全 毛大鹏 柏旭光 孙敬辉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2296-2305,共10页

对航空光电稳定平台模型进行分析并利用电流环简化了平台模型。阐述了影响平台稳定性的扰动及抑制扰动的方法,提出一种基于预报修正的自抗扰控制系统。首先,提出了一种预报修正方法,采用"先预报,后修正"的方法来减小扰动观测... 对航空光电稳定平台模型进行分析并利用电流环简化了平台模型。阐述了影响平台稳定性的扰动及抑制扰动的方法,提出一种基于预报修正的自抗扰控制系统。首先,提出了一种预报修正方法,采用"先预报,后修正"的方法来减小扰动观测值的滞后和超调;然后,设计了基于二阶扩张状态观测器的自抗扰控制系统,对扰动进行线性化动态补偿;最后,在振动平台上对系统进行了速度稳定实验、目标跟踪实验和鲁棒性分析。结果表明,与经典的平方滞后超前控制方法相比,本文设计的控制方法对扰动的隔离度至少提高了5.88dB。另外,设计的系统具有很强的鲁棒性,在系统参数改变±15%的范围内,仍得到很好的控制效果。由于所设计的控制系统具有很强的实用性和鲁棒性,在工程实际应用中提高了航空光电稳定平台的抗扰动性能。 展开更多

关键词 航空光电稳定平台 二级自抗扰控制器 预报修正 扰动补偿

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双馈感应发电机风能无功快速响应系统的研究 被引量：9

19

作者 李建林 高志刚 +1 位作者 赵斌 许洪华 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期164-168,共5页

大多数风电厂运营者和电力公司采用电容器或自动投切电容器、静止无功补偿器等设备来进行风力发电机组的功率因数校正,但这些设备价格昂贵且动态响应性能差,不能适应风速瞬变的问题,为此借鉴定子磁链定向、自抗扰控制的思想,结合有功、... 大多数风电厂运营者和电力公司采用电容器或自动投切电容器、静止无功补偿器等设备来进行风力发电机组的功率因数校正,但这些设备价格昂贵且动态响应性能差,不能适应风速瞬变的问题,为此借鉴定子磁链定向、自抗扰控制的思想,结合有功、无功解耦控制技术,提出了一种风能快速响应(WindVAR)控制策略。具有WindVAR功能的风力发电机与传统的发电机一样,其电压可通过本身的电力电子设备进行连续控制和调整,能在电网需要时瞬间完成向电网提供无功、调节系统电压、稳定脆弱电网、实现风力发电机组提供超前、滞后或者单位功率因素运行,从而提高了传输效率、增强了电压稳定性能,仿真和实验结果验证了该方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 变速恒频(VSCF) 双馈感应发电机(DFIG) 低压不间断运行 解耦控制 自抗扰控制器(adrc) 风能无功快速响应系统(WindVAR)

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基于遗传优化自抗扰控制器的机器人无标定手眼协调 被引量：6

20

作者 刘丁 刘晓丽 杨延西 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期510-514,共5页

研究机器人无标定手眼协调控制,提出了自适应遗传算法(AGA)选取与优化自抗扰控制器(ADRC)参数的方法,较好地解决了其过多参数难以调节的问题.采用两个结构相同的一阶ADRC实现了六自由度机器人的无标定视觉跟踪控制,以及Motom an-SV3XL... 研究机器人无标定手眼协调控制,提出了自适应遗传算法(AGA)选取与优化自抗扰控制器(ADRC)参数的方法,较好地解决了其过多参数难以调节的问题.采用两个结构相同的一阶ADRC实现了六自由度机器人的无标定视觉跟踪控制,以及Motom an-SV3XL机器人的视觉定位.实验结果验证了算法的可行性和有效性. 展开更多

关键词 自抗扰控制器(adrc) 自适应遗传算法(AGA) 参数优化 无标定手眼协调

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