基于回旋曲线的平行泊车路径规划和跟踪控制 被引量：20

1

作者 张家旭 赵健 +1 位作者 施正堂 杨雄 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2247-2257,共11页

综合考虑汽车运动学约束、泊车过程中碰撞约束和计算实时性等要求,提出了一种基于回旋曲线的平行泊车路径规划和跟踪控制方法。首先,基于圆弧-直线组合方式推导出平行泊车可行泊车起始区域边界,并通过对固定回旋曲线的旋转和翻转变换完... 综合考虑汽车运动学约束、泊车过程中碰撞约束和计算实时性等要求,提出了一种基于回旋曲线的平行泊车路径规划和跟踪控制方法。首先,基于圆弧-直线组合方式推导出平行泊车可行泊车起始区域边界,并通过对固定回旋曲线的旋转和翻转变换完成曲率连续的平行泊车路径的设计,避免原地转向现象。随后,基于非奇异快速终端滑模理论和双幂次趋近律推导出非时间参考的路径跟踪滑模控制律,提高了泊车路径跟踪控制的动态响应特性和鲁棒性。最后,结合车辆动力学仿真软件对所提出的平行泊车路径规划和控制方法的有效性进行了仿真验证。 展开更多

关键词 车辆工程 平行泊车路径规划与跟踪 回旋曲线 非奇异快速终端滑模 双幂次趋近律

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非奇异快速终端滑模控制 被引量：19

2

作者 华玉龙 孙伟 +2 位作者 迟宝山 郭晓林 刘国强 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期1119-1125,共7页

现有的非奇异终端滑模控制方法和非奇异快速终端滑模控制方法都存在收敛速度缓慢以及"收敛停滞"等问题,针对这些问题提出了一种改进方法。在保证控制器非奇异的条件下将原滑模面中指数项设计参数由分数扩展到正实数域,既提高... 现有的非奇异终端滑模控制方法和非奇异快速终端滑模控制方法都存在收敛速度缓慢以及"收敛停滞"等问题,针对这些问题提出了一种改进方法。在保证控制器非奇异的条件下将原滑模面中指数项设计参数由分数扩展到正实数域,既提高了收敛速度又扩大了参数选择的灵活性;引入快速终端趋近律,将原来的线性或指数渐近趋近改进为快速终端趋近,提高了系统状态的趋近速度;对"收敛停滞"问题产生的原因进行分析,提出了设计参数所应满足的条件。最后对某无人平台进行航向跟踪数值仿真,仿真结果验证了改进方法的有效性。 展开更多

关键词 非奇异快速终端滑模 快速终端趋近律 收敛停滞 无人平台 航向跟踪

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执行器饱和情况下四旋翼无人机的快速终端滑模控制 被引量：11

3

作者 马亚丽 宗群 +1 位作者 董琦 尤明 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2017年第2期204-210,217,共8页

针对四旋翼无人机提出了一种基于多环控制结构的非奇异快速终端滑模控制方法,以提高四旋翼无人机的收敛速度并解决一般快速终端滑模中存在的奇异问题.在实际应用中,四旋翼无人机存在模型不确定、外部干扰、执行器饱和等问题.首先,在位... 针对四旋翼无人机提出了一种基于多环控制结构的非奇异快速终端滑模控制方法,以提高四旋翼无人机的收敛速度并解决一般快速终端滑模中存在的奇异问题.在实际应用中,四旋翼无人机存在模型不确定、外部干扰、执行器饱和等问题.首先,在位置环和姿态环考虑系统模型不确定和外部干扰的情况,结合自适应方法设计非奇异快速终端滑模控制器,抑制不确定和扰动的影响;然后,在转速环考虑执行器饱和问题,将饱和项当作加性扰动,设计滑模干扰观测器对扰动项进行估计,最后,设计了基于干扰观测器的滑模控制器,实现有限时间内收敛.通过李亚普诺夫方法证明了闭环系统的稳定性.仿真结果表明所设计的控制器在模型不确定、外部干扰和执行器饱和的影响下能够保证控制误差快速收敛. 展开更多

关键词 四旋翼无人机非奇异快速终端滑模执行器饱和自适应干扰观测器

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自适应非奇异快速终端滑模固定时间收敛制导律 被引量：11

4

作者 赵国荣 李晓宝 +1 位作者 刘帅 韩旭 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1059-1070,共12页

针对机动目标的末制导拦截问题,设计了一种带攻击角度约束的非奇异快速终端滑模固定时间收敛制导律。与有限时间收敛终端滑模制导律相比,所提制导律能够确保弹目视线(LOS)角和弹目视线角速率在固定时间内是收敛的,并且收敛时间是独立于... 针对机动目标的末制导拦截问题,设计了一种带攻击角度约束的非奇异快速终端滑模固定时间收敛制导律。与有限时间收敛终端滑模制导律相比,所提制导律能够确保弹目视线(LOS)角和弹目视线角速率在固定时间内是收敛的,并且收敛时间是独立于制导系统初始条件的,可以根据制导律参数预先给定。构造了一种新型的非奇异快速终端滑模面,有效解决了奇异性问题,同时通过合理地改变滑模面与弹目视线角跟踪误差的趋近律指数,使得制导系统比现有的固定时间收敛控制具有更快的收敛速率。此外,设计了一种自适应律,针对目标机动引起的未知扰动进行估计,使得制导律的设计无需预先知道任何关于目标机动的信息。通过仿真实验验证了所提制导律能够使导弹成功拦截机动目标,并且与现有制导律相比,具有更快的系统收敛速率、更高的拦截精度及更短的拦截时间。 展开更多

关键词 制导律 攻击角度约束 自适应控制 固定时间收敛 非奇异快速终端滑模

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SE(3)上姿轨耦合航天器高精度快速终端滑模控制 被引量：11

5

作者 张剑桥 叶东 孙兆伟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期176-184,共9页

针对编队飞行航天器姿轨耦合一体化控制问题,本文提出了一种高精度快速收敛的滑模控制方法。首先,建立了以Lie群SE(3)上指数坐标表示航天器位置和姿态跟踪误差的相对耦合动力学模型。然后以该指数坐标和速度跟踪误差定义的滑模面,设计... 针对编队飞行航天器姿轨耦合一体化控制问题,本文提出了一种高精度快速收敛的滑模控制方法。首先,建立了以Lie群SE(3)上指数坐标表示航天器位置和姿态跟踪误差的相对耦合动力学模型。然后以该指数坐标和速度跟踪误差定义的滑模面,设计了一种新型的基于切比雪夫神经网络(CNN)的非奇异快速终端滑模控制器(NFTSMC),实现了跟踪航天器对目标航天器的有限时间跟踪控制,并基于Lyapunov方法证明了系统的稳定性。该控制器无需显式的相对参考状态,不仅能保证滑模到达阶段和滑动阶段的有限时间稳定性,还由于引入仅需期望信号具有强逼近能力的CNN在线自适应估计系统总扰动而获得了较高的控制精度。最后,对主从模式的编队飞行航天器进行了仿真分析,结果表明该方法是有效可行的。 展开更多

关键词 耦合动力学模型 Lie群SE(3) 非奇异快速终端滑模 切比雪夫神经网络 高精度

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直流伺服电机新型位置-速度控制策略 被引量：1

6

作者 郭荣盛 邵雪卷 陈志梅 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第5期127-134,共8页

针对由直流电机位置伺服系统自身参数不确定以及外部扰动影响,导致系统响应速度、控制精度降低的问题,提出了一种新型位置-速度双环控制策略。速度控制器采用模糊内模PID(proportional-integral-differential)控制,利用模糊原理实现对内... 针对由直流电机位置伺服系统自身参数不确定以及外部扰动影响,导致系统响应速度、控制精度降低的问题,提出了一种新型位置-速度双环控制策略。速度控制器采用模糊内模PID(proportional-integral-differential)控制,利用模糊原理实现对内模PID控制器参数,即滤波时间常数λ的在线智能整定;位置控制器采用基于自抗扰的非奇异快速终端滑模控制(non-singular fast terminal sliding mode control,NFTSMC),利用线性扩张状态观测器对系统总体的内外干扰进行估计,并以反馈形式进行补偿,同时采用NFTSMC对系统的状态变量进行跟踪,以提高系统的跟踪性能和抗干扰性;最后使用仿真与实验方法验证了新型双闭环控制策略对直流电机位置伺服系统具有良好的控制性能。 展开更多

关键词 自抗扰 非奇异快速终端滑模 内模PID 模糊控制 位置伺服系统

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基于无模型的PMLSM改进自适应滑模自抗扰控制 被引量：1

7

作者 李争 张梓豪 +1 位作者 王康涛 孙鹤旭 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期142-151,共10页

为了提高永磁直线同步电机的自抗扰控制的动态响应性能和抗干扰性能,增强系统整体的控制性能,提出了一种基于无模型控制的改进滑模自抗扰控制策略。首先,基于滑模变结构原理以及无模型控制理论对自抗扰控制器中的扩张状态观测器和非线... 为了提高永磁直线同步电机的自抗扰控制的动态响应性能和抗干扰性能,增强系统整体的控制性能,提出了一种基于无模型控制的改进滑模自抗扰控制策略。首先,基于滑模变结构原理以及无模型控制理论对自抗扰控制器中的扩张状态观测器和非线性状态误差反馈进行优化,建立了超局部模型,采用非奇异快速终端滑模控制代替原有的非线性状态误差反馈,同时设计相应滑模面与扩张状态观测器相结合,提高观测器对扰动因素的观测精确度的同时增强控制器的动态响应性能和抗干扰能力。然后设计了改进指数趋近率,通过引入系统状态变量使得控制器可以进行自适应调节,进一步提高系统的控制性能。通过李雅普诺夫理论证明了控制策略的稳定性,仿真和实验结果表明,该控制策略相对传统的自抗扰控制器所具备的优越性。 展开更多

关键词 永磁直线同步电机 无模型控制 非奇异快速终端滑模 改进滑模趋近率 自抗扰控制 改进扩张状态观测器

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基于超扭曲算法的解耦非奇异快速终端滑模 被引量：6

8

作者 涂宇 王怡 +1 位作者 吴志海 罗斐 《控制工程》 CSCD 北大核心 2020年第2期271-277,共7页

针对一类四阶欠驱动系统解耦终端滑模控制存在的奇异现象和滑模抖动问题,提出了一种新型的超扭曲解耦非奇异快速终端滑模控制(Super Twisted Decoupled Nonsingular Fast Terminal Sliding Mode Control, STDNFTSMC)。将欠驱动系统分为... 针对一类四阶欠驱动系统解耦终端滑模控制存在的奇异现象和滑模抖动问题,提出了一种新型的超扭曲解耦非奇异快速终端滑模控制(Super Twisted Decoupled Nonsingular Fast Terminal Sliding Mode Control, STDNFTSMC)。将欠驱动系统分为两个子系统分别设计非奇异快速终端滑模面,利用其中一个子系统滑动面的饱和函数来构造一个中间变量,将该变量引入到另一个子系统的滑动面中,构造出整个系统的滑动面。采用等效控制法和超扭曲趋近律求解系统的控制律,有效的消除了抖振现象,提高了系统的鲁棒性。利用Lyapunov方法证明了各系统滑模面的渐近稳定性,仿真实验验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 欠驱动系统 超扭曲算法 解耦滑模 非奇异快速终端滑模

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基于非线性扰动观测器的四旋翼姿态控制 被引量：6

9

作者 高振奇 丁力 郑欣 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第10期16-21,共6页

针对存在模型不确定性和未知外界干扰下四旋翼飞行器的姿态控制问题,提出了一种基于非线性扰动观测器的快速连续非奇异终端滑模控制策略。通过非线性扰动观测器对外界干扰及系统不确定性进行平滑估计和补偿,提高系统的稳定性;利用非奇... 针对存在模型不确定性和未知外界干扰下四旋翼飞行器的姿态控制问题,提出了一种基于非线性扰动观测器的快速连续非奇异终端滑模控制策略。通过非线性扰动观测器对外界干扰及系统不确定性进行平滑估计和补偿,提高系统的稳定性;利用非奇异终端滑模面有限时间收敛的特性设计控制律,保证系统的快速收敛;应用Lyapunov函数证明控制器的稳定性,对四旋翼的飞行动力学特征进行研究,推导出飞行动力学模型,引入人:T蜂群算法来优化控制器中的参数,实现最优控制;最后,通过两个数值仿真实例验证了该控制器的有效性。结果表明,与其他控制算法相比,所提控制算法在收敛速度、跟踪精度及扰动估计精度方面均优于其他控制算法,具有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 四旋翼飞行器 姿态控制 扰动观测器 非奇异快速终端滑模 人工蜂群算法

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基于固定时间滑模自抗扰的永磁同步电机控制 被引量：2

10

作者 刘庆雪 孔祥新 杜明阳 《微特电机》 2023年第5期50-54,60,共6页

针对永磁同步电机转速控制系统中采用滑模控制存在抖振现象以及自抗扰控制轨迹跟踪准确性能较差等问题,提出一种基于固定时间收敛的非奇异快速终端滑模自抗扰复合控制器。建立了考虑外部扰动的永磁同步电机动力学模型,为减弱系统抖振现... 针对永磁同步电机转速控制系统中采用滑模控制存在抖振现象以及自抗扰控制轨迹跟踪准确性能较差等问题,提出一种基于固定时间收敛的非奇异快速终端滑模自抗扰复合控制器。建立了考虑外部扰动的永磁同步电机动力学模型,为减弱系统抖振现象、增强系统跟踪性能及抗扰性能,基于自抗扰控制架构,引入了固定时间扩张状态观测器和固定时间非奇异快速终端滑模控制器,并进行了稳定性分析。通过仿真对比,验证了该复合控制器的有效性及优越性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 固定时间 非奇异快速终端 滑模控制自抗扰控制器 扩张状态观测器

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不确定MIMO线性系统的全局快速终端滑模控制 被引量：6

11

作者 徐世许 马建敏 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2011年第5期633-638,共6页

针对一类不确定多输入多输出(MIMO)线性系统,提出一种全局快速终端滑模变结构控制方案.通过对系统进行特殊的非奇异状态变换,设计了相应的非线性终端滑模超曲面及变结构控制律,使得系统状态在有限时间内收敛到终端滑模面上,随后保持在... 针对一类不确定多输入多输出(MIMO)线性系统,提出一种全局快速终端滑模变结构控制方案.通过对系统进行特殊的非奇异状态变换,设计了相应的非线性终端滑模超曲面及变结构控制律,使得系统状态在有限时间内收敛到终端滑模面上,随后保持在滑模面上并按全局快速终端滑模规律运动,以较普通终端滑模更快的收敛速度在有限时间内到达平衡点.仿真结果证明了该方法的有效性. 展开更多

关键词 不确定MIMO线性系统 非奇异状态变换 全局快速终端滑模 有限时间收敛

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三维自适应有限时间超螺旋滑模制导律 被引量：5

12

作者 李军 廖宇新 李珺 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期779-788,共10页

针对导弹以固定终端攻击角拦截机动目标的制导问题,提出一种三维自适应有限时间超螺旋滑模制导律。首先,利用相对运动质点模型将三维制导问题转换为二阶视线角系统的控制问题。其次,构造一种多变量非奇异的快速终端滑模面,结合改进型超... 针对导弹以固定终端攻击角拦截机动目标的制导问题,提出一种三维自适应有限时间超螺旋滑模制导律。首先,利用相对运动质点模型将三维制导问题转换为二阶视线角系统的控制问题。其次,构造一种多变量非奇异的快速终端滑模面,结合改进型超螺旋算法,设计了有限时间超螺旋滑模制导律。同时,通过参数自适应增益实时在线估计目标机动引起的外部扰动上界,设计了自适应有限时间超螺旋滑模制导律。然后,利用Lyapunov稳定性理论进行了闭环系统有限时间收敛性能分析。最后,通过仿真分析验证了所提方法在保证良好拦截精度的同时,具有更强的鲁棒性和更高的终端攻击角控制精度。 展开更多

关键词 非奇异快速终端滑模 终端攻击角约束 超螺旋算法 有限时间收敛 三维拦截制导律

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无速度传感器PMSM混沌运动的非奇异快速终端滑模控制 被引量：5

13

作者 侯利民 蔡柯 +1 位作者 李勇 田志伟 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2016年第6期666-670,共5页

针对永磁同步电机调速系统中速度传感器存在安装缺陷及在某些特定的参数下电机会呈现混沌特性,提出了无速度传感器永磁同步电机滑模控制混沌抑制方法.在无速度传感器运行的永磁同步电机矢量控制调速系统基本框架下,采用非奇异快速终端... 针对永磁同步电机调速系统中速度传感器存在安装缺陷及在某些特定的参数下电机会呈现混沌特性,提出了无速度传感器永磁同步电机滑模控制混沌抑制方法.在无速度传感器运行的永磁同步电机矢量控制调速系统基本框架下,采用非奇异快速终端滑模控制方法来抑制电机的混沌运动.首先在永磁同步电机的混沌模型基础上通过仿真验证了混沌现象的存在;然后利用扩张状态观测器(ESO)估计转速,构成无速度传感器永磁同步电机矢量控制系统;在此基础上设计了非奇异快速终端滑模控制器,当电机在某些参数条件下呈现混沌现象,即刻通过控制器的切入来抑制永磁同步电机的混沌运动.最后通过仿真验证该方法的有效性,保证电机运行稳定和可靠. 展开更多

关键词 永磁同步电机(PMSM) 扩张状态观测器 混沌 非奇异快速终端滑模

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基于终端滑模的直接力/气动力复合控制系统设计 被引量：5

14

作者 赵玉杰 廖志忠 +1 位作者 段朝阳 张公平 《导航定位与授时》 2015年第3期49-54,共6页

针对空空导弹直接力/气动力复合控制问题,建议一种基于非奇异快速终端滑模控制方法(NFTSM)和动态控制分配技术的复合控制策略。根据导弹纵向运动模型设计非奇异快速终端滑模控制器,获得建立导弹过载所需要的控制力矩。采用动态控制分配... 针对空空导弹直接力/气动力复合控制问题,建议一种基于非奇异快速终端滑模控制方法(NFTSM)和动态控制分配技术的复合控制策略。根据导弹纵向运动模型设计非奇异快速终端滑模控制器,获得建立导弹过载所需要的控制力矩。采用动态控制分配将期望的控制力矩映射到气动舵和直接力装置。仿真结果表明,提出方法适用于空空导弹直接力/气动力复合控制系统设计,能够快速精确跟踪过载指令。 展开更多

关键词 直接力/气动力复合控制 非奇异快速终端滑模 动态控制分配 控制力矩

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非奇异快速终端滑模有限时间收敛制导律 被引量：5

15

作者 张旭 雷虎民 +2 位作者 李炯 翟岱亮 邵雷 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期281-286,共6页

针对普通快速终端滑模控制方法所产生的奇异问题,设计了考虑导弹自动驾驶仪动态特性的非奇异快速终端滑模有限时间收敛制导律。首先,推导了考虑导弹自动驾驶仪动态特性的非线性弹目相对运动学模型;其次,针对普通快速终端滑模控制的奇异... 针对普通快速终端滑模控制方法所产生的奇异问题,设计了考虑导弹自动驾驶仪动态特性的非奇异快速终端滑模有限时间收敛制导律。首先,推导了考虑导弹自动驾驶仪动态特性的非线性弹目相对运动学模型;其次,针对普通快速终端滑模控制的奇异问题,设计了非奇异快速终端滑模面,推导了有限时间收敛制导律,并对其稳定性进行了分析;再次,结合有限时间稳定性理论,对所设计制导律的有限时间收敛特性进行了分析和证明。仿真结果表明,所设计的制导律在目标做不同类型和大小机动的情况下,均能实现视线角速率有限时间收敛并准确命中目标,且其脱靶量和拦截时间均小于传统滑模制导律。 展开更多

关键词 非奇异 快速终端滑模 自动驾驶仪 有限时间收敛 制导律

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双臂空间机器人的固定时间轨迹跟踪控制 被引量：4

16

作者 洪梦情 丁萌 +1 位作者 顾秀涛 郭毓 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1168-1174,共7页

针对双臂空间机器人轨迹跟踪控制问题,考虑系统跟踪误差收敛时间易受初始状态影响,提出与初始状态无关的固定时间非奇异快速终端滑模控制策略.基于固定时间稳定性理论,设计改进的固定时间非奇异快速终端滑模面.该滑模面解决了终端滑模... 针对双臂空间机器人轨迹跟踪控制问题,考虑系统跟踪误差收敛时间易受初始状态影响,提出与初始状态无关的固定时间非奇异快速终端滑模控制策略.基于固定时间稳定性理论,设计改进的固定时间非奇异快速终端滑模面.该滑模面解决了终端滑模控制的奇异问题,使得系统跟踪误差在远离、接近原点时均有较快的收敛速度.为了削弱滑模控制存在的抖振现象和提高趋近阶段的收敛速度,提出改进的固定时间趋近律,应用李雅普诺夫理论证明闭环系统的固定时间稳定.以双臂空间机器人为被控对象进行对比仿真,结果表明,所提控制策略具有更高的控制精度、更快的收敛速度和更强的鲁棒性. 展开更多

关键词 双臂空间机器人 轨迹跟踪 固定时间收敛 非奇异快速终端滑模 收敛速度

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自适应边界层非奇异快速终端滑模控制 被引量：4

17

作者 张贝贝 赵东亚 +1 位作者 高守礼 张佳舒 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第4期717-723,共7页

针对传统非奇异快速终端滑模在平衡点附近收敛速率比经典终端滑模收敛速率慢的问题,提出了一种非线性不确定系统改进型非奇异快速终端滑模,在平衡点附近获得比经典终端滑模更快的收敛速率。其次,设计了一种自适应边界层非奇异快速终端... 针对传统非奇异快速终端滑模在平衡点附近收敛速率比经典终端滑模收敛速率慢的问题,提出了一种非线性不确定系统改进型非奇异快速终端滑模,在平衡点附近获得比经典终端滑模更快的收敛速率。其次,设计了一种自适应边界层非奇异快速终端滑模算法,使系统状态能有限时间收敛到一个剩余集。自适应边界层的应用进一步提高了系统控制精度,改善了系统鲁棒性。同时,根据Lyapunov理论证明系统的闭环稳定性。最后,通过Matlab仿真表明,对非线性不确定系统,该算法能大大提高系统的控制精度,改善系统鲁棒性。 展开更多

关键词 非奇异快速终端滑模 剩余集 自适应 边界层 非线性不确定系统

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双连杆柔性臂非奇异快速终端滑模控制

18

作者 陈森林 韩光信 《吉林化工学院学报》 CAS 2023年第9期65-69,80,共6页

针对双连杆柔性机械臂轨迹跟踪过程中抖振大、精确度低等问题,设计了一种非奇异快速终端滑模控制算法。首先根据拉格朗日方程及能量守恒定律推导出双连杆柔性机械臂的动力学方程,进而设计了基于跟踪误差状态方程的非奇异快速终端滑模控... 针对双连杆柔性机械臂轨迹跟踪过程中抖振大、精确度低等问题,设计了一种非奇异快速终端滑模控制算法。首先根据拉格朗日方程及能量守恒定律推导出双连杆柔性机械臂的动力学方程,进而设计了基于跟踪误差状态方程的非奇异快速终端滑模控制器,其中采用双曲正切函数代替符号函数来削弱抖振的影响,并利用李雅普诺夫理论证明了该闭环系统的稳定性。仿真结果表明,提出的控制策略具有跟踪精度高,抖振更小的优点。 展开更多

关键词 双连杆柔性臂 非奇异快速终端滑模控制 双曲正切函数

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基于ESO的无人机舵机系统控制策略研究

19

作者 黄健伟 覃泽龙 +1 位作者 徐新 朱纪洪 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期257-263,共7页

针对无人机电动舵机系统中的参数摄动和外界未知干扰等不确定性对其动态性能的影响,设计了一种四阶负载转矩扩张观测器,对系统的干扰力矩进行实时观测,并反馈补偿到速度控制器中。控制策略采用位置环、速度环的双闭环控制结构,位置环采... 针对无人机电动舵机系统中的参数摄动和外界未知干扰等不确定性对其动态性能的影响,设计了一种四阶负载转矩扩张观测器,对系统的干扰力矩进行实时观测,并反馈补偿到速度控制器中。控制策略采用位置环、速度环的双闭环控制结构,位置环采用传统PID控制,速度环引入非奇异快速终端滑模控制。仿真对比试验和鲁棒性检验结果表明,该方法不仅能保证系统的稳态精度,响应速度等基本性能,而且可以削弱冲击负载干扰的影响。该控制方法可以使得系统误差在有限时间内收敛,在位置跟踪精度、抗干扰能力上优于PID和传统滑模控制(sliding mode control,SMC),有效提升了系统的鲁棒性。 展开更多

关键词 扩张状态观测器 非奇异快速终端滑模 无人机 舵机系统 速度控制器

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基于自适应趋近律和扰动观测器的开关磁阻电机控制

20

作者 黄朝志 孙燕文 张文进 《电子测量技术》 北大核心 2023年第22期32-40,共9页

针对开关磁阻电机PI控制器和传统滑模方法中存在瞬态时间长、稳态下转矩脉动大问题,提出一种基于自适应趋近律和扰动观测器控制方法。首先引入状态变量构建非奇异快速终端滑模面,以提升系统收敛时间。其次分析了传统指数趋近律存在的固... 针对开关磁阻电机PI控制器和传统滑模方法中存在瞬态时间长、稳态下转矩脉动大问题,提出一种基于自适应趋近律和扰动观测器控制方法。首先引入状态变量构建非奇异快速终端滑模面,以提升系统收敛时间。其次分析了传统指数趋近律存在的固有抖振,设计出一种自适应趋近律算法,从而降低系统抖振。然后针对扰动变化设计了非线性扰动观测器,并将观测到的扰动值作为前馈信号补偿至滑模控制器。最后,以PI和传统滑模控制作为对比,对所提控制策略进行验证,结果表明:在仿真和实验的启动阶段,响应时间分别缩短了0.08 s、0.4 s,实现了速度的无超调跟踪;在加载阶段转速下降量分别减少了19.9%、9.2%和7%、2.9%,而且电机在稳态时的输出转矩波动变小,转矩脉动降低了约10%。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 非奇异快速终端滑模 自适应趋近律 扰动观测器 抖振 转矩脉动

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