新型快速Terminal滑模及其在近空间飞行器上的应用 被引量：19

1

作者 蒲明 吴庆宪 +1 位作者 姜长生 程路 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1283-1291,共9页

为加快Terminal滑模收敛速度,并避免控制器奇异,首先分析了Terminal滑模产生奇异的原因,基于李代数给出Terminal滑模控制器非奇异判据。然后,设计了两种新型非奇异快速Terminal滑模,其收敛速度在任意点均快于现有标准快速Terminal滑模;... 为加快Terminal滑模收敛速度,并避免控制器奇异,首先分析了Terminal滑模产生奇异的原因,基于李代数给出Terminal滑模控制器非奇异判据。然后,设计了两种新型非奇异快速Terminal滑模,其收敛速度在任意点均快于现有标准快速Terminal滑模;给出了收敛时间公式。将新型快速Terminal滑模与动态滑模相结合,避免了控制器抖振,设计了近空间飞行器快、慢回路控制器。采用改进的非线性干扰观测器逼近近空间飞行器复合干扰,进一步提高控制精度。基于Lyapunov理论,严格证明了系统的稳定性。最后,进行了仿真验证。 展开更多

关键词 滑模控制 终端吸引子 近空间飞行器 观测器 动态滑模 非奇异判据

原文传递

基于神经网络的全局寻优自适应BP学习算法 被引量：2

2

作者 王兆宇 袁赣南 邱威 《应用科技》 CAS 2004年第6期46-47,50,共3页

根据梯度算法中网络权值的演化规律,并基于终端吸引子,提出一种能全局寻优自适应的快速BP算法,该算法的基本思想是最小二乘算法,采用梯度搜索技术,以期使网络的实际输出值与期望值的误差的均方值为最小.同时,进行BP学习算法的稳定性和... 根据梯度算法中网络权值的演化规律,并基于终端吸引子,提出一种能全局寻优自适应的快速BP算法,该算法的基本思想是最小二乘算法,采用梯度搜索技术,以期使网络的实际输出值与期望值的误差的均方值为最小.同时,进行BP学习算法的稳定性和快速收敛问题分析研究.并进一步给出改善BP算法学习率修正、假饱和现象消除等训练结果的措施. 展开更多

关键词 BP算法 全局寻优自适应的快速BP算法 终端吸引子

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基于最终吸引子自适应模糊方法的混沌系统控制

3

作者 薛月菊 尹逊和 冯汝鹏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期514-519,共6页

对一类未知模型的混沌系统提出一种基于输入 输出线性化的最终吸引子自适应模糊控制方案。由于引入具有快速收敛和稳定性的最终吸引子概念 ,使该控制方法能更有效、更快速地控制强非线性的混沌系统。证明了所设计的控制器是全局稳定的 ... 对一类未知模型的混沌系统提出一种基于输入 输出线性化的最终吸引子自适应模糊控制方案。由于引入具有快速收敛和稳定性的最终吸引子概念 ,使该控制方法能更有效、更快速地控制强非线性的混沌系统。证明了所设计的控制器是全局稳定的 ,并用它控制了两类混沌系统 。 展开更多

关键词 混沌 最终吸引子 自适应模糊控制 输入-输出线性化 跟踪

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基于新型趋近律的永磁同步电机非奇异终端滑模控制 被引量：8

4

作者 朱其新 黄旭 朱永红 《机床与液压》 北大核心 2022年第23期148-152,共5页

针对永磁同步电机调速系统存在抖振和响应速度慢的问题,采用滑模变结构控制方法设计速度环控制器。将传统线性滑模面改进为非奇异终端滑模面,以提高系统在滑模面上的趋近速度。提出一种新型趋近律,在双幂次趋近律的基础上引入切换函数,... 针对永磁同步电机调速系统存在抖振和响应速度慢的问题,采用滑模变结构控制方法设计速度环控制器。将传统线性滑模面改进为非奇异终端滑模面,以提高系统在滑模面上的趋近速度。提出一种新型趋近律,在双幂次趋近律的基础上引入切换函数,使用终端吸引子,并且增加指数项来提高趋近速度,更好地减少系统抖振并改善了系统收敛特性。将此控制算法与双幂次趋近律对比,仿真结果表明:该方法可以更有效地抑制系统抖振和提高系统的收敛速度,也能更快速、准确地跟踪给定的速度信号。 展开更多

关键词 永磁同步电机 速度环 非奇异终端滑模 终端吸引子 新型趋近律

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基于改进型跟踪微分器的HOT-FSMO无感控制

5

作者 陈志鹏 张会林 +1 位作者 程文彬 王忠洋 《电子科技》 2024年第8期17-25,共9页

针对传统一阶磁链滑模观测器存在较大滑模抖振和相位延迟问题,文中提出了一种基于改进型跟踪微分器的高阶终端磁链滑模观测器(High-Order Terminal Flux Sliding Mode Observer,HOT-FSMO)。通过设计一种高阶滑模控制律实现磁链估计的抖... 针对传统一阶磁链滑模观测器存在较大滑模抖振和相位延迟问题,文中提出了一种基于改进型跟踪微分器的高阶终端磁链滑模观测器(High-Order Terminal Flux Sliding Mode Observer,HOT-FSMO)。通过设计一种高阶滑模控制律实现磁链估计的抖振抑制,并结合了一种含终端吸引子的低抖振新型跟踪微分器取代传统低通滤波器以便精确跟踪磁链和转子位置,从而实现滤波功能。实验结果表明,在不同转速和负载条件下,相比于传统线性磁链滑模观测器,基于新型跟踪微分器的高阶终端磁链滑模观测器能够有效降低滑模抖振,减小位置估计误差,并加快系统的响应速度,提高系统的动态性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无感控制 抖振抑制 相位延迟 高阶终端磁链滑模观测器 滤波 跟踪微分器 终端吸引子

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永磁同步电机的分数阶新型复合积分滑模控制 被引量：3

6

作者 程勇 李田桃 《电气传动》 北大核心 2018年第8期10-12,55,共4页

为了改善负载的扰动性和系统参数变化对永磁同步电机性能的影响问题,提出了一种新型的非线性的复合积分滑模面,设计了基于分数阶的复合积分滑模控制系统,引入了终端吸引子这一概念,外环加入了扩张观测器用来对外界的扰动进行在线估测,... 为了改善负载的扰动性和系统参数变化对永磁同步电机性能的影响问题,提出了一种新型的非线性的复合积分滑模面,设计了基于分数阶的复合积分滑模控制系统,引入了终端吸引子这一概念,外环加入了扩张观测器用来对外界的扰动进行在线估测,设计了分数阶的复合积分滑模速度控制器。仿真结果表明,该控制器具有快速的收敛性和对负载扰动有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 终端吸引子 复合积分滑模面 分数阶 扩展状态观测器

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基于快速终端滑模的模糊逼近系统及其应用

7

作者 刘云峰 缪栋 +1 位作者 刘华峰 梁树晖 《上海航天》 北大核心 2007年第6期6-9,23,共5页

为改善模糊系统逼近的收敛速率,提出了一种基于快速终端滑模的反向传播(BP)学习算法。将快速终端滑模引入模糊逻系统的学习算法,综合终端吸引子有限时间收敛和线性系统指数收敛的性质,提高了对非线性连续函数的逼近能力。仿真结果表明:... 为改善模糊系统逼近的收敛速率,提出了一种基于快速终端滑模的反向传播(BP)学习算法。将快速终端滑模引入模糊逻系统的学习算法,综合终端吸引子有限时间收敛和线性系统指数收敛的性质,提高了对非线性连续函数的逼近能力。仿真结果表明:该算法能以较快速率逼近未知函数,且逼近过程稳定,较普通学习算法更为精确和有效。 展开更多

关键词 模糊逻辑系统 反向传播算法 快速终端滑模 终端吸引子

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基于正切Sigmoid函数的跟踪微分器 被引量：14

8

作者 谭诗利 雷虎民 王鹏飞 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1590-1596,共7页

通过引入神经网络中的正切Sigmoid激励函数和终端吸引子函数,构造了一种非线性跟踪微分器。采用完备的稳定性理论证明了所设计跟踪微分器的渐近收敛性,并通过扫频测试分析其频域特性,总结出参数整定规则。和之前的文献相比,进一步优化... 通过引入神经网络中的正切Sigmoid激励函数和终端吸引子函数,构造了一种非线性跟踪微分器。采用完备的稳定性理论证明了所设计跟踪微分器的渐近收敛性,并通过扫频测试分析其频域特性,总结出参数整定规则。和之前的文献相比,进一步优化了跟踪微分器的结构,整合了功能重叠的参数使得更易调参。同时,加入了终端吸引子函数降低高频信号引起的颤振使得噪声抑制能力更强。仿真结果表明,所设计的跟踪微分器具备对包含一定噪声干扰的正弦信号的滤波和求导能力,且响应速度快、精度高,具备对方波信号的快速稳定跟踪和广义导数逼近的能力,且具有更强的噪声抑制能力。 展开更多

关键词 跟踪微分器 正切sigmoid函数 终端吸引子函数 参数整定

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双曲正弦非线性跟踪微分器设计 被引量：11

9

作者 卜祥伟 吴晓燕 +1 位作者 张蕊 朱付景 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期107-111,138,共6页

针对传统跟踪微分器算法复杂、参数整定困难和噪声抑制能力有限的不足,设计了一种新型双曲正弦非线性跟踪微分器(HNTD)。引入终端吸引子函数和双曲正弦函数构造了HNTD的跟踪函数,并证明了其全局一致渐近稳定性。通过仿真分析设计参数变... 针对传统跟踪微分器算法复杂、参数整定困难和噪声抑制能力有限的不足,设计了一种新型双曲正弦非线性跟踪微分器(HNTD)。引入终端吸引子函数和双曲正弦函数构造了HNTD的跟踪函数,并证明了其全局一致渐近稳定性。通过仿真分析设计参数变化对HNTD频域特性的影响,为其设计参数的整定提供参考。双曲正弦函数既能保证HNTD状态收敛的快速性,又能有效避免平衡点附近的颤振现象;终端吸引子函数则保证了HNTD对噪声良好的抑制效果。仿真结果表明,HNTD的跟踪和滤波效果与传统跟踪微分器相比,不仅结构形式简单、设计参数相对较少、整定规则明确,而且在跟踪精度、响应速度和滤波能力等方面均具有一定的优势。 展开更多

关键词 非线性跟踪微分器 终端吸引子函数 双曲正弦函数 抑制噪声

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洛伦兹-哈肯激光混沌系统有限时间稳定主动控制方法研究 被引量：9

10

作者 赵建利 王京 王慧 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期79-87,共9页

研究了洛伦兹-哈肯激光混沌系统基于主动控制方法的有限时间稳定问题.在研究Terminal吸引子的基础上,考虑系统不确定性,提出一种基于Teminal吸引子且具有动态主动补偿特性的主动控制方法,使受控洛伦兹-哈肯激光混沌系统近似实现有限时... 研究了洛伦兹-哈肯激光混沌系统基于主动控制方法的有限时间稳定问题.在研究Terminal吸引子的基础上,考虑系统不确定性,提出一种基于Teminal吸引子且具有动态主动补偿特性的主动控制方法,使受控洛伦兹-哈肯激光混沌系统近似实现有限时间稳定.同时,为解决系统不确定性问题,设计了一种新的观测器,并使这种观测器能在很短时间内跟踪系统的不确定性.通过引入奇异扰动性理论,详细地分析了闭环系统近似有限时间稳定性.仿真实验结果验证了该主动控制方法及观测器的有效性. 展开更多

关键词 主动控制 有限时间稳定 terminal吸引子 奇异扰动

原文传递

基于反双曲正切函数的跟踪微分器设计与应用 被引量：7

11

作者 鲁力 王洁 +1 位作者 袁成人 吴亚晖 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期2875-2883,共9页

通过引入反双曲函数与终端吸引子函数,构造了一种新型跟踪微分器。反双曲正切函数在平衡点较近处优异的线性特性可以保证系统收敛的平滑性,远离平衡点处的非线性特性能保证收敛的快速性。通过引入终端吸引子函数,降低了高频信号引起的抖... 通过引入反双曲函数与终端吸引子函数,构造了一种新型跟踪微分器。反双曲正切函数在平衡点较近处优异的线性特性可以保证系统收敛的平滑性,远离平衡点处的非线性特性能保证收敛的快速性。通过引入终端吸引子函数,降低了高频信号引起的抖振,增强了噪声抑制能力。通过扫频测试总结得出了参数整定规则后,与典型的跟踪微分器进行对比仿真,测试了所设计新型跟踪微分器的性能。最后,在控制器设计时,基于所提出的新型跟踪微分器构造了干扰观测器。通过仿真对比,证明所构造的干扰观测器实现了对模型不确定项的有效估计。 展开更多

关键词 跟踪微分器 反双曲正切函数 终端吸引子函数 干扰观测器

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基于改进跟踪微分器的电磁悬浮控制系统研究

12

作者 于锦涛 杨杰 +1 位作者 胡海林 周发助 《国外电子测量技术》 2024年第2期114-122,共9页

在电磁悬浮(EMS)控制系统中,如何实现间隙及间隙微分信号的有效提取是提升系统控制性能的关键问题。针对当前跟踪微分器(TD)存在的综合控制函数形式复杂、参数整定繁琐、输出存在抖振等问题,设计了一种改进的非线性跟踪微分器,旨在提升... 在电磁悬浮(EMS)控制系统中,如何实现间隙及间隙微分信号的有效提取是提升系统控制性能的关键问题。针对当前跟踪微分器(TD)存在的综合控制函数形式复杂、参数整定繁琐、输出存在抖振等问题,设计了一种改进的非线性跟踪微分器,旨在提升传感器信号的提取质量。首先通过引入反平方根函数与终端吸引子函数,设计了新型的跟踪微分器。之后应用稳定性理论对改进跟踪微分器的收敛性进行验证,并通过扫频测试进行频域特性分析,明确了该跟踪微分器的参数整定原则。最后进行了闭环控制系统仿真与实物验证,结果表明,ISRU-TD相对于其他3种TD方法在稳态误差方面表现出显著优势。输出位置信号的稳态误差减小了92.58%,相对于ATD减小了18.18%,相对于Fhan-TD减小了42.55%,而与HSTD相比则增加了3.7%。此外,ISRU-TD使输出位置信号的调节时间显著减小,相对于ATD减小了38.68%,相对于Fhan-TD减小了61.99%,相对于HSTD减小了58.06%。表明其具有出色的信号跟踪和噪声抑制能力。 展开更多

关键词 悬浮控制 反平方根函数 终端吸引子函数 扫频测试

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快速反正切跟踪微分器设计 被引量：3

13

作者 任彦 赵冠华 刘慧 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第3期412-416,共5页

针对反正切跟踪微分器存在整定参数困难和在平衡点附近收敛慢等问题,设计了一种快速收敛的反正切跟踪微分器。在反正切函数中引入线性函数和终端吸引子函数构造了快速反正切跟踪微分器,并证明了其稳定性,使系统在远离平衡点和接近平衡... 针对反正切跟踪微分器存在整定参数困难和在平衡点附近收敛慢等问题,设计了一种快速收敛的反正切跟踪微分器。在反正切函数中引入线性函数和终端吸引子函数构造了快速反正切跟踪微分器,并证明了其稳定性,使系统在远离平衡点和接近平衡点都能快速并稳定地向平衡点收敛。这种线性与非线性组合的连续函数形式,提高了系统的跟踪能力,并且有效地抑制了噪声。可实现对信号快速而精确的微分和跟踪,且形式简单、易于实现。仿真结果表明快速反正切跟踪微分器具有优良的性能。 展开更多

关键词 跟踪微分器 非线性 终端吸引子函数 反正切函数

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基于新型滑模控制和STSM-MRAS观测器的SPMSM转速估计研究

14

作者 段乾超 李玉东 孟娟娟 《电动工具》 2023年第6期4-11,共8页

针对永磁同步电机中滑模速度控制器的系统抖振问题以及传统MRAS观测器的鲁棒性和动态性能差的问题,提出了一种基于新型滑模控制器和超螺旋滑模MRAS观测器相结合的SPMSM转速估计策略。首先,在传统滑模速度控制中结合快速终端吸引子,构建... 针对永磁同步电机中滑模速度控制器的系统抖振问题以及传统MRAS观测器的鲁棒性和动态性能差的问题,提出了一种基于新型滑模控制器和超螺旋滑模MRAS观测器相结合的SPMSM转速估计策略。首先,在传统滑模速度控制中结合快速终端吸引子,构建新的滑模面,使设计的控制器不含切换项,有效削弱抖振。其次,在传统MRAS观测器的结构上引入超螺旋滑模算法替代PI自适应律,构建超螺旋滑模MRAS观测器,提高观测器的动态性能和鲁棒性。通过Matlab/Simulink平台搭建的模型进行仿真,验证所提估计策略具有良好的动态性能和鲁棒性。 展开更多

关键词 滑模控制 超螺旋滑模MRAS算法 永磁同步电机 快速终端吸引子 鲁棒性

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