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线性/非线性切换扩张状态观测器 预览
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作者 陈志翔 高钦和 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期902-908,共7页
为了解决非线性扩张状态观测器(NLESO)对大幅度扰动估计能力有限的问题,本文提出一种线性/非线性切换扩张状态观测器.首先分析了非线性扩张状态观测器对大幅度扰动估计能力有限的原因,然后提出在NLESO的非线性区间引入一段线性扩张状态... 为了解决非线性扩张状态观测器(NLESO)对大幅度扰动估计能力有限的问题,本文提出一种线性/非线性切换扩张状态观测器.首先分析了非线性扩张状态观测器对大幅度扰动估计能力有限的原因,然后提出在NLESO的非线性区间引入一段线性扩张状态观测器(LESO)弥补NLESO的缺陷,其次从理论上证明了提出的线性/非线性切换扩张状态观测器的收敛性.最后,通过数值仿真验证了提出的线性/非线性切换扩张状态观测器的可行性. 展开更多
关键词 自抗扰控制 扩张状态观测器 非线性系统
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基于滑模和ESO的四旋翼飞行器遥感机动观测姿态控制
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作者 龙诗科 孙山林 赵海盟 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期532-541,共10页
随着无人机(UAV)在民用各个行业应用领域的推广,对精准遥感的需求越来越强烈。旋翼飞行器作为无人机的一种,近年来发展迅速,已成为小范围精准遥感测绘的首选,然而其本身飞行的稳定性与遥感成像效果有着直接联系,因此姿态控制器也成为无... 随着无人机(UAV)在民用各个行业应用领域的推广,对精准遥感的需求越来越强烈。旋翼飞行器作为无人机的一种,近年来发展迅速,已成为小范围精准遥感测绘的首选,然而其本身飞行的稳定性与遥感成像效果有着直接联系,因此姿态控制器也成为无人机稳定性能研究的基础问题。针对四旋翼飞行器运动的欠驱动、强耦合和非线性特性,本文提出一种基于滑模和扩张状态观测器(ESO)的姿态控制器,设计了可一系列实验方法来获取模型参数(转动惯量、升力系数、扭矩系数和电机时间常数),并建立四旋翼各个模块的数学模型。在此模型基础上,采用滑模控制器实现四旋翼飞行器姿态解耦鲁棒控制,通过sat函数替换符号函数改进滑模控制器结构,减缓颤振现象。同时,结合ESO实现对四旋翼姿态回路的系统干扰总和进行实时估计,其中干扰总和包括建模状态间耦合项、未建模动态以及外部干扰,从而对滑模控制器的输出进行实时干扰补偿,实现高品质的四旋翼姿态控制。本文设计2组实验:实际操纵指令跟踪实验;外界实际挂载重物干扰实验。通过实验对这2种四旋翼无人机姿态控制器(基于滑模和ESO的控制器、单独滑模控制器)进行仿真和实际试飞对比。实验结果表明,同等情况下,基于滑模和ESO的控制器能够实现姿态稳定且跟踪误差减少约20%,同时该控制方法增强了四旋翼的抗干扰能力,悬停时姿态角度波动幅度减少约50%,具有实际应用的价值。 展开更多
关键词 滑模控制 扩张状态观测器 四旋翼 无人机 干扰估计 模型参数
永磁同步电机速度伺服系统的复合有限时间控制 预览
3
作者 陈哲 王逸衍 +2 位作者 刘春强 骆光照 刘卫国 《微电机》 北大核心 2019年第3期22-25,36共5页
针对传统线性控制下的永磁同步电机速度伺服系统误差收敛时间长、抗扰动性能差等问题,提出一种速度环和电流环有限时间复合控制策略。根据有限时间控制理论,分别在转速环和电流环设计了有限时间控制器,提升系统误差的收敛速度;引入二阶... 针对传统线性控制下的永磁同步电机速度伺服系统误差收敛时间长、抗扰动性能差等问题,提出一种速度环和电流环有限时间复合控制策略。根据有限时间控制理论,分别在转速环和电流环设计了有限时间控制器,提升系统误差的收敛速度;引入二阶扩张状态观测器,削弱参数摄动、负载扰动及不确定性扰动对系统带来的影响。仿真结果表明,与传统线性控制方法相比,提出的控制策略能够明显提升系统的收敛速度与抗扰性,验证了有限时间复合控制策略的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 有限时间控制 扩张状态观测器 速度伺服系统
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基于滑模自抗扰的永磁同步电机电流环控制方法研究
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作者 任丽媛 张旭秀 《电子测量技术》 2019年第9期14-18,共5页
为了提高永磁同步电机控制系统的稳定性,针对滑模控制存在的抖振现象以及系统运行时的扰动问题,给出了一种基于线性滑模自抗扰控制的电流控制器,所谓线性滑模自抗扰控制就是滑模控制与自抗扰控制的结合,其核心为扩张状态观测器,扩张状... 为了提高永磁同步电机控制系统的稳定性,针对滑模控制存在的抖振现象以及系统运行时的扰动问题,给出了一种基于线性滑模自抗扰控制的电流控制器,所谓线性滑模自抗扰控制就是滑模控制与自抗扰控制的结合,其核心为扩张状态观测器,扩张状态观测器可观测系统的状态及扰动并对扰动进行补偿,能有效抑制系统扰动、提高系统的动、静态性能。搭建永磁同步电机滑模自抗扰矢量控制仿真模型,仿真结果表明,与传统滑模控制相比,该方法提高了永磁同步电机控制系统的稳定性,削弱了系统抖振,改善了系统扰动问题。 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模控制 自抗扰控制 扩张状态观测器 系统扰动
基于自抗扰控制技术的表贴式永磁同步电机无位置传感器控制 预览
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作者 丁曙光 刘维维 +1 位作者 叶运骅 金昊 《微电机》 北大核心 2019年第3期31-36,共6页
为提高表贴式永磁同步电机(SPMSM)的控制精度、动态响应速度以及可调速度范围。通过引入自抗扰控制技术,在两相静止坐标系下,提出一种可以将包含转子位置信息的耦合项直接估计出来的方法。利用自抗扰控制技术的强解耦能力直接解耦电机方... 为提高表贴式永磁同步电机(SPMSM)的控制精度、动态响应速度以及可调速度范围。通过引入自抗扰控制技术,在两相静止坐标系下,提出一种可以将包含转子位置信息的耦合项直接估计出来的方法。利用自抗扰控制技术的强解耦能力直接解耦电机方程,故无需向转子坐标系进行坐标变换来实现解耦,此外通过电流自抗扰控制器(ADRC)中扩张状态观测器(ESO)可以直接得到转子电角速度和转子位置角,避免了传统控制方法中多次变换和积分带来的累积误差。其在转速ADRC中利用自抗扰控制技术的非线性控制方法,扩展了调速范围,提高了控制精度。 展开更多
关键词 表贴式永磁同步电机 自抗扰控制 无位置传感器控制 扩张状态观测器 非线性系统
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一种新型虚拟直流电机控制技术
6
作者 崔健 吕志鹏 +4 位作者 盛万兴 吴鸣 王建华 张伟 樊绍胜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期3029-3037,共9页
为解决新能源发电与负荷的随机波动引起的直流母线以及负荷侧直流电压的波动,提出一种虚拟直流电机控制技术。针对直流母线侧与负荷侧将虚拟直流电机控制技术分为虚拟直流发电机(virtual direct current generator,VDG)技术与虚拟直流... 为解决新能源发电与负荷的随机波动引起的直流母线以及负荷侧直流电压的波动,提出一种虚拟直流电机控制技术。针对直流母线侧与负荷侧将虚拟直流电机控制技术分为虚拟直流发电机(virtual direct current generator,VDG)技术与虚拟直流电动机(virtual direct current motor,VDM)技术。虚拟直流电机控制技术将直流电机的机械方程与电动势平衡方程应用到控制算法当中,模拟直流电机的惯量特性与阻尼特性,使得在新能源发电波动以及负荷突变时直流母线电压与负荷侧电压仍能保持稳定。建立虚拟直流电机控制的小信号模型,分析系统的稳定性。为有效应对负载突变时直流母线电压跌落的问题,将扩张状态观测器(extended state observer,ESO)引入至虚拟直流发电机控制中。在PSCAD/EMTDC环境下进行仿真研究,仿真结果证明所提控制方法的正确性和有效性。该文所提控制方法为解决新能源与负荷随机波动所造成的电压波动问题提供了新的思路。 展开更多
关键词 虚拟直流电机控制技术 虚拟直流发电机 虚拟直流电动机 新能源发电 直流母线 扩张状态观测器
基于ESO的PMSLM无差拍电流预测控制 预览
7
作者 林健 刘晗 +3 位作者 万其 施昕昕 王通通 谢高硕 《微电机》 北大核心 2019年第7期52-55,71共5页
基于无差拍电流预测控制的永磁同步直线电机(PMSLM)驱动系统,具有动态性能好、稳态精度高等优点。但是该方法对电机模型参数的准确性依赖较大,实际应用中实际参数与标称参数会有偏差,该偏差带来的参数扰动问题将影响电流控制质量。为此... 基于无差拍电流预测控制的永磁同步直线电机(PMSLM)驱动系统,具有动态性能好、稳态精度高等优点。但是该方法对电机模型参数的准确性依赖较大,实际应用中实际参数与标称参数会有偏差,该偏差带来的参数扰动问题将影响电流控制质量。为此设计了一种改进的扩张状态观测器(ESO),引入扰动量误差作为观测值控制量,加快观测器收敛速度,并利用变增益方式减小了高增益观测器峰值过大的问题,最终将该ESO用于观测参数扰动,实现对参数扰动的实时补偿。实验结果表明:所提出的无差拍预测算法抑制了初始时刻电流峰值,实现了对电流的快速准确跟踪,对参数扰动具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步直线电机 预测控制 扩张状态观测器 参数扰动
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非线性系统死区输入的自适应动态面控制 预览
8
作者 杨世忠 衡丽帆 孙国法 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第4期17-22,共6页
为实现对具有未知死区输入的非线性系统的跟踪控制,提出一种基于扩张状态观测器的自适应动态面控制算法。采用扩张状态观测器代替函数逼近器在线估计反演法每一步中的不确定函数,基于反演法技术构造自适应动态面输出反馈控制器,通过跟... 为实现对具有未知死区输入的非线性系统的跟踪控制,提出一种基于扩张状态观测器的自适应动态面控制算法。采用扩张状态观测器代替函数逼近器在线估计反演法每一步中的不确定函数,基于反演法技术构造自适应动态面输出反馈控制器,通过跟踪微分器来消除传统反演控制算法计算负荷大的问题,并给出稳定性证明。对所提出的控制方法进行仿真验证,结果表明该算法跟踪效果较好,鲁棒性和抗干扰能力较强。 展开更多
关键词 扩张状态观测器 死区 自适应动态面控制 跟踪微分器
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扩张状态观测器的观测误差前馈补偿设计 预览
9
作者 高钦和 董家臣 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期93-102,共10页
在“总和”扰动模型未知的前提下,针对线性扩张状态观测器跟踪时变信号精度不高的问题,设计出一种前馈观测补偿器。在分析线性扩张状态观测器观测原理的基础上,通过对扰动项的线性近似、误差系统动态响应的忽略,在时域内推导出观测静差... 在“总和”扰动模型未知的前提下,针对线性扩张状态观测器跟踪时变信号精度不高的问题,设计出一种前馈观测补偿器。在分析线性扩张状态观测器观测原理的基础上,通过对扰动项的线性近似、误差系统动态响应的忽略,在时域内推导出观测静差的量化表达式,进而使用扰动微分项的估计值替代真值对观测作前馈补偿。理论分析了替代的可行性,证明了补偿器减小观测误差幅值、超前校正观测相位滞后的作用。将这一补偿思想推广至非线性扩张状态观测器中。通过仿真对补偿器提高观测精度、加快误差收敛的有效性进行检验,实验结果进一步表明,补偿器的引入能显著提高整个自抗扰控制系统的控制精度,从而证明了这种补偿思路的可行性。 展开更多
关键词 扩张状态观测器 微分线性化 观测静差 前馈补偿 相位滞后
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基于滑模变结构和扩张状态观测器的电动舵机复合控制方法 预览
10
作者 吴真 曹东海 熊官送 《导航定位与授时》 2019年第2期46-51,共6页
为提高电动舵机伺服系统的鲁棒性,同时解决实际工作中电动舵机不确定负载引起的跟踪精度低的问题,提出了一种采用指数趋近率的滑模变结构控制率结合扩张状态观测器对负载扰动进行实时估计的电动舵机的伺服控制方法,给出了控制器设计方... 为提高电动舵机伺服系统的鲁棒性,同时解决实际工作中电动舵机不确定负载引起的跟踪精度低的问题,提出了一种采用指数趋近率的滑模变结构控制率结合扩张状态观测器对负载扰动进行实时估计的电动舵机的伺服控制方法,给出了控制器设计方法和试验验证。仿真和试验结果表明,与常规的滑模控制器相比,采用扩张状态观测器的变结构控制能有效提高电动舵机的跟踪性能。 展开更多
关键词 电动舵机 扩张状态观测器 滑模变结构
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三相八开关容错逆变器的PMSM驱动系统FCS-MPC策略 预览
11
作者 张斌 许伟奇 戴乾军 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期81-92,共12页
针对PNC型三电平逆变器单桥臂故障和母线电压分压不均衡等问题,研究了驱动系统在故障状态下的运行模式,提出了一种基于电流反馈特性的三相八开关容错逆变器(TPESFTI)的驱动控制策略,并构建其拓扑结构和输出电压模型;结合模型预测控制理... 针对PNC型三电平逆变器单桥臂故障和母线电压分压不均衡等问题,研究了驱动系统在故障状态下的运行模式,提出了一种基于电流反馈特性的三相八开关容错逆变器(TPESFTI)的驱动控制策略,并构建其拓扑结构和输出电压模型;结合模型预测控制理论和扩张状态观测器(ESO)技术,提出了一种TPESFTI的PMSM驱动系统有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)策略。考虑系统参数变化对反电动势的影响,利用ESO方法,实现了对反电动势进行实时性估计;同时采用FCS-MPC中目标函数的非线性约束项来降低逆变器的开关频率。仿真结果表明,该控制策略能够确保TPESFTI的PMSM驱动系统稳定可靠运行,并且能有效地抑制母线电容分压不均对系统的影响以及降低开关损耗,同时具有良好的动态性能、较强的抗负载能力和鲁棒性。 展开更多
关键词 三相八开关容错逆变器 有限控制集模型预测控制 扩张状态观测器 永磁同步电机 开关频率
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基于EKF-LESO级联观测的永磁直线同步电机无传感器线性自抗扰控制 预览
12
作者 董家臣 高钦和 +1 位作者 陈志翔 牛海龙 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第21期53-61,70,共10页
为克服永磁直线同步电机(Permanent-Magnet Linear Synchronous Motor, PMLSM)敏感扰动、易受噪声影响诱发抖振的不足,摆脱位置传感器对电机伺服系统的束缚,构建了一种以线性自抗扰控制器(Linear Active Disturbance Rejection Control,... 为克服永磁直线同步电机(Permanent-Magnet Linear Synchronous Motor, PMLSM)敏感扰动、易受噪声影响诱发抖振的不足,摆脱位置传感器对电机伺服系统的束缚,构建了一种以线性自抗扰控制器(Linear Active Disturbance Rejection Control, LADRC)为核心、扩展卡尔曼滤波算法(Extended Kalman Filter, EKF)和线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer, LESO)级联观测的PMLSM无传感器矢量控制系统。首先从理论上分析了控制系统的误差来源,通过推导得出在输入量测信号存在慢时变偏差的情况下,LESO对除第1阶和第n+1阶外的"中阶"状态进行观测时观测精度不受影响的结论;进而以此为依据,提出了EKF+LESO的级联观测方式,搭建了无传感器位置环自抗扰控制系统。通过仿真对LESO的容错性、对控制系统的跟随能力和噪声抑制能力进行了验证,实验结果则进一步表明,所设计系统能够准确实现直线电机的速度观测,系统运行平稳,具有较好的实用性。 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 扩张状态观测器 扩展卡尔曼滤波 级联观测 线性自抗扰控制
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拼接镜面望远镜位移促动器系统的自抗扰控制 预览
13
作者 李浩 张振超(指导) +2 位作者 李国平 杜福嘉 张惠 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期186-193,共8页
针对拼接镜面望远镜主动光学控制技术的要求,设计了一种改进型自抗扰控制器以改善位移促动器系统的位置跟踪性能和提高抗扰动能力。首先,建立了拼接镜面位移促动器系统及扰动风载的数学模型;设计了改进型自抗扰控制器,并给出了控制器参... 针对拼接镜面望远镜主动光学控制技术的要求,设计了一种改进型自抗扰控制器以改善位移促动器系统的位置跟踪性能和提高抗扰动能力。首先,建立了拼接镜面位移促动器系统及扰动风载的数学模型;设计了改进型自抗扰控制器,并给出了控制器参数选择的方法。其次,对位移促动器控制系统进行了仿真分析,验证了控制器的可行性。最后,利用风载扰动模拟装置,在位移促动器系统中引入扰动,并对比改进型自抗扰控制器与线性自抗扰控制器以及PID控制器控制性能。实验结果表明,改进型自抗扰控制器系统阶跃跟踪的稳定时间为201 ms,稳态均方差为7.1 nm,无超调;风载干扰实验中,改进型ADRC的最大偏差值为38.8 nm,稳态均方差为7.6 nm,改进型ADRC的性能明显优于线性自抗扰控制器和PID控制器,对提高位移促动器系统的性能有较高的实用性。 展开更多
关键词 拼接镜面望远镜 位移促动器 自抗扰控制 扩张状态观测器 跟踪微分器
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基于扩张状态观测器的双旋弹丸舵翼转速预测控制 预览
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作者 殷婷婷 贾方秀 +1 位作者 于纪言 王晓鸣 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1057-1062,1068共7页
针对存在于固定鸭舵式弹道修正弹舵翼滚转系统中的参数不确定性和不确定性非线性问题,提出一种基于输出反馈型扩张状态观测器的直接模型预测控制方法.该方法以扩张状态观测器估计系统扰动并以前馈补偿的方式融入控制器设计,结合较精确... 针对存在于固定鸭舵式弹道修正弹舵翼滚转系统中的参数不确定性和不确定性非线性问题,提出一种基于输出反馈型扩张状态观测器的直接模型预测控制方法.该方法以扩张状态观测器估计系统扰动并以前馈补偿的方式融入控制器设计,结合较精确的舵翼滚转模型实现滚转状态预测和控制.在转速更新时间间隔内对非线性参数进行线性化处理,将复杂的积分遍历运算转换为低阶函数直接求解问题,大幅度降低了运算量.仿真实验结果表明:该方法能快速准确地对状态和干扰进行估计,且与传统控制方法相比,具有精度高、响应快、抗干扰及参数变化能力强的特点. 展开更多
关键词 双旋弹道修正弹 转速控制 扩张状态观测器 模型预测控制
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通信拓扑切换下的多飞行器协同拦截方法 预览
15
作者 赵恩娇 杨明 +1 位作者 晁涛 王松艳 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期646-654,共9页
针对通信拓扑切换条件下的多飞行器协同拦截问题,提出了一种基于扩张状态观测器的协同制导方法。建立协同制导设计模型,将协同拦截问题转换为视线稳定条件下的剩余飞行时间调节问题。为解决机动目标状态不确定的问题,将目标的状态视作扰... 针对通信拓扑切换条件下的多飞行器协同拦截问题,提出了一种基于扩张状态观测器的协同制导方法。建立协同制导设计模型,将协同拦截问题转换为视线稳定条件下的剩余飞行时间调节问题。为解决机动目标状态不确定的问题,将目标的状态视作扰动,设计扩张状态观测器来估计机动目标的状态,并在制导律中对目标的机动进行补偿。利用有限时间一致性理论进行一致性控制协议的设计,实现各飞行器剩余飞行时间的有限时间一致,并利用Lyapunov稳定性理论分析通信拓扑切换情况下闭环系统的有限时间稳定性,给出了系统一致收敛时间。仿真结果表明,在通信拓扑变换的情况下,设计的观测器能够有效估计目标状态,且协同制导律能够满足对剩余飞行时间的控制要求,进而实现协同拦截。 展开更多
关键词 机动目标 协同拦截 扩张状态观测器 协同制导律
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基于扩张状态观测器的漂浮基空间机器人姿态、关节运动模糊控制 预览
16
作者 杜欣 陈力 《机械设计与制造工程》 2019年第5期35-39,共5页
讨论了载体位置不控、姿态受控的漂浮基空间机器人基于扩张观测器的模糊控制方法。在平面两连杆空间机械臂物理模型的基础上,依据Euler-Lagrange方程建立了空间机器人机械臂系统的动力学方程;基于自抗扰控制技术,设计了扩张状态观测器(E... 讨论了载体位置不控、姿态受控的漂浮基空间机器人基于扩张观测器的模糊控制方法。在平面两连杆空间机械臂物理模型的基础上,依据Euler-Lagrange方程建立了空间机器人机械臂系统的动力学方程;基于自抗扰控制技术,设计了扩张状态观测器(ESO),对空间机器人机械臂系统模型不确定的部分进行了实时的估计及观测,提高了系统的控制性能;结合模糊控制技术对非线性误差反馈率进行设计,调节并选择适当的参数,显著提高了系统的轨迹跟踪性能。通过设定合理的Lyapunov函数对所提出的方法进行了稳定性分析。最后以平面两连杆空间机械臂为被控对象进行数值仿真,仿真结果验证了所提控制方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 空间机器人 扩张状态观测器 模糊控制器 关节跟踪
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基于模型参考自适应控制与扩张状态观测器的电子节气门控制 预览
17
作者 嵇登臣 李世华 孙昊 《扬州大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第3期44-49,共6页
针对传统的电子节气门控制方法在参数变化时难以保持良好的控制性能问题,提出一种基于模型参考自适应控制与扩张状态观测器的电子节气门控制方法.首先,基于Lyapunov稳定性理论设计了模型参考自适应控制器(model reference adaptive cont... 针对传统的电子节气门控制方法在参数变化时难以保持良好的控制性能问题,提出一种基于模型参考自适应控制与扩张状态观测器的电子节气门控制方法.首先,基于Lyapunov稳定性理论设计了模型参考自适应控制器(model reference adaptive controller, MRAC),增强电子节气门系统的适应能力;然后,引入扩张状态观测器(extended state observer, ESO)对摩擦力矩和气流冲击等扰动进行估计,并将扰动估计值作为前馈补偿项,形成MRAC+ESO复合控制方法;最后,通过仿真实验验证了所提控制方法的有效性. 展开更多
关键词 电子节气门 模型参考自适应控制 扩张状态观测器
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基于扩张状态观测器估计补偿的Buck变换器带恒功率负载无源控制 预览
18
作者 崔健 王久和 +1 位作者 李建国 张巧杰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第A01期171-180,共10页
针对Buck变换器带恒功率负载(CPL)稳定性降低甚至不能稳定运行的问题,该文采用基于无源性的控制方法对其进行控制。考虑到变换器中寄生电阻的存在会导致控制器控制性能降低,将变换器中寄生电阻所造成的影响视为未知扰动,并采用扩张状态... 针对Buck变换器带恒功率负载(CPL)稳定性降低甚至不能稳定运行的问题,该文采用基于无源性的控制方法对其进行控制。考虑到变换器中寄生电阻的存在会导致控制器控制性能降低,将变换器中寄生电阻所造成的影响视为未知扰动,并采用扩张状态观测器(ESO)对其进行观测,由无源控制器进行实时补偿。对于扩张状态观测器中通用的非线性函数会出现无界的问题,对其进行改进,使得其更易用于实际工程中。通过零极点分布图等工具分析了控制器参数变化对于系统稳态性能及动态性能的影响。经计算机仿真证明了本文所提方法的正确性。 展开更多
关键词 BUCK变换器 恒功率负载 扩张状态观测器 未知扰动 寄生电阻 观测补偿
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无人直升机自主着舰轨迹跟踪控制 预览
19
作者 吴鹏飞 石章松 +1 位作者 吴中红 王智 《系统工程与电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第11期2573-2580,共8页
着舰飞行过程中的轨迹跟踪控制能力是影响舰载无人直升机性能的关键因素,针对无人直升机模型不确定性和在飞行时受阵风干扰的问题,基于扩张状态观测器(extend stated observer,ESO)和动态面策略提出一种应用于无人直升机自主着舰的轨迹... 着舰飞行过程中的轨迹跟踪控制能力是影响舰载无人直升机性能的关键因素,针对无人直升机模型不确定性和在飞行时受阵风干扰的问题,基于扩张状态观测器(extend stated observer,ESO)和动态面策略提出一种应用于无人直升机自主着舰的轨迹跟踪控制方法。首先,建立无人直升机数学模型。其次,设计复合扰动ESO,用来观测未建模动态和外界阵风扰动的影响,并采用前馈补偿的方式来抑制系统不确定性,实现系统对扰动的鲁棒性。然后,采用内外环形式的分层结构设计轨迹跟踪控制器,采取动态面策略避免反步法“微分爆炸”和控制参数调整不敏感的问题,并采用Lyapunov方法证明了整个系统是一致渐进稳定的。最后,采用课题组在研直升机进行了仿真实验,仿真结果表明该控制器具有较好的轨迹跟踪性能。 展开更多
关键词 无人直升机 自主着舰 轨迹跟踪 反步法 动态面 扩张状态观测器
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状态约束下连铸结晶器振动位移系统的抗干扰控制 预览
20
作者 李强 方一鸣 +1 位作者 李建雄 马壮 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1557-1564,共8页
针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在的机械加工精度误差、摩擦非线性等不确定性和负载转矩扰动等问题,考虑电机单方向变速转动约束,提出了一种基于切换函数的抗干扰控制方案.首先,针对系统中状态约束且不可测及前向通道含... 针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在的机械加工精度误差、摩擦非线性等不确定性和负载转矩扰动等问题,考虑电机单方向变速转动约束,提出了一种基于切换函数的抗干扰控制方案.首先,针对系统中状态约束且不可测及前向通道含有非线性周期函数(近似正弦函数,逆解非唯一)的问题,通过建立偏心轴转角误差与结晶器振动位移之间的函数关系,解决系统自身的状态约束问题.其次,针对系统存在的不确定性和负载转矩扰动问题,设计切换函数重构系统中存在的整体不确定性,通过扩张状态观测器对整体不确定性进行估计,将估计值与滑模控制方法相结合设计输出反馈控制器,实现结晶器振动位移的跟踪控制.最后,通过Lyapunov理论证明了控制系统的稳定性,通过仿真验证了本文所提方法的有效性. 展开更多
关键词 连铸结晶器 状态约束 切换函数 扩张状态观测器 滑模控制
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