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不确定性负载的异步电机新型自适应反步控制 预览
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作者 公飞 于海生 《青岛大学学报:工程技术版》 CAS 2019年第1期40-45,共6页
针对异步电动机速度控制系统中的不确定性负载问题,本文设计了新型自适应反步控制器,实现异步电动机高性能转速跟踪控制。通过选择合理的Lyapunov函数及稳定函数,给出自适应反步控制算法,分析了整个控制系统的稳定性。在递归设计中首次... 针对异步电动机速度控制系统中的不确定性负载问题,本文设计了新型自适应反步控制器,实现异步电动机高性能转速跟踪控制。通过选择合理的Lyapunov函数及稳定函数,给出自适应反步控制算法,分析了整个控制系统的稳定性。在递归设计中首次出现不确定性负载时,设计了负载的自适应律,得到新型自适应负载转矩观测器,精确估计了不确定性负载转矩。仿真结果表明,本文设计的新型自适应负载转矩观测器,实现了不确定性负载的在线精确估计。与矢量控制方法相比,该控制策略的转速响应更加迅速,快速消除了负载扰动对转速的影响,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 异步电动机 不确定负载 自适应反步控制 负载转矩观测器 速度控制
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新能源汽车电静液制动系统抗饱和反演控制 预览
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作者 符晓刚 邱伟 杨开 《计算机测量与控制》 2019年第1期71-75,80共6页
对电静液制动系统存在的未知非线性及参数时变特点,提出一种控制输入受限条件下的反演控制策略;建立电静液作动器的状态空间模型并表达为严格反馈形式,将建模误差及未建模动态视为未知干扰,结合反演步骤设计参数自适应律,实时估计未知扰... 对电静液制动系统存在的未知非线性及参数时变特点,提出一种控制输入受限条件下的反演控制策略;建立电静液作动器的状态空间模型并表达为严格反馈形式,将建模误差及未建模动态视为未知干扰,结合反演步骤设计参数自适应律,实时估计未知扰动;设计抗饱和补偿器,将控制器输出与被控对象输入信号之差作为抗饱和补偿器的输入,构成反馈回路消除饱和现象;应用Lyapunov方法证明闭环系统的渐近稳定性,闭环系统信号一致有界,压力跟踪误差可通过改变补偿器的参数进行调节;仿真及试验结果表明,所提控制方法具有较强的自适应能力,与传统反演方法相比,鲁棒性和控制性能得到显著提高。 展开更多
关键词 电静液作动器 制动系统 压力伺服控制 自适应反演控制 抗饱和控制
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水下航行器轴向运动的初始修正自适应反演控制方法 预览
3
作者 余有芳 严求真 蔡建平 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2019年第7期115-119,共5页
研究水下航行器在复杂水下环境中轴向运动的轨迹跟踪问题,当航行器质量及初始误差均较大时,根据传统自适应反演控制方法设计的控制器需要航行器动力系统提供较大的推力,甚至超过动力系统的最大输出。提出初始修正自适应反演控制方法对... 研究水下航行器在复杂水下环境中轴向运动的轨迹跟踪问题,当航行器质量及初始误差均较大时,根据传统自适应反演控制方法设计的控制器需要航行器动力系统提供较大的推力,甚至超过动力系统的最大输出。提出初始修正自适应反演控制方法对此予以改进,该方法将原来对参考信号的跟踪转换为对修正参考信号的跟踪,并采用自适应方法估计航行器的质量和未知扰动等未知参数,可以获得较好的轨迹跟踪性能且不需较大的推力。仿真结果验证了所提初始修正自适应反演控制方法的有效性。 展开更多
关键词 自主水下航行器 轴向运动控制 自适应反演控制 初始修正方法
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带扰动补偿的移动机器人轨迹跟踪反演控制
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作者 沈智鹏 张晓玲 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第3期398-404,共7页
为解决在外部扰动下轮式移动机器人轨迹跟踪易出现速度跳变的问题,提出一种基于扰动补偿的模糊自适应反演控制方法。该方法采用模糊系统对系统模型不确定性和外部干扰组成的复合扰动进行估计,同时引入滑模鲁棒控制项来抑制扰动估计误差... 为解决在外部扰动下轮式移动机器人轨迹跟踪易出现速度跳变的问题,提出一种基于扰动补偿的模糊自适应反演控制方法。该方法采用模糊系统对系统模型不确定性和外部干扰组成的复合扰动进行估计,同时引入滑模鲁棒控制项来抑制扰动估计误差对系统控制性能的影响,并应用反演设计法推导出相应的控制律和模糊系统参数自适应律,稳定性分析证明了所得闭环系统是全局一致渐近稳定的。仿真结果表明在较大外部扰动下该控制器能够使系统保持快速瞬态响应,且能够有效克服滑模抖动,并消除速度跳变问题。 展开更多
关键词 轮式移动机器人 轨迹跟踪 自适应反演控制 扰动补偿
基于非线性干扰观测器的临近空间拦截弹姿态控制 预览
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作者 张朋飞 李炯 +2 位作者 苏放 李琬祺 雷虎民 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期261-268,共8页
为满足临近空间拦截弹在大干扰强耦合情况下高精度姿态控制问题,设计了基于非线性干扰观测器的自适应鲁棒反演控制器。建立了基于直接力控制的拦截弹三通道姿态控制系统模型;采用二阶滑模微分器,估计计算反演控制中虚拟控制量的导数,解... 为满足临近空间拦截弹在大干扰强耦合情况下高精度姿态控制问题,设计了基于非线性干扰观测器的自适应鲁棒反演控制器。建立了基于直接力控制的拦截弹三通道姿态控制系统模型;采用二阶滑模微分器,估计计算反演控制中虚拟控制量的导数,解决了"微分膨胀"的问题;为提高姿控系统控制精度,对模型的未知信息和外界干扰做高精度的估计和补偿,依据二阶跟踪微分器,设计了一种新型非线性干扰观测器;并采用PSR调制器将连续控制量离散化,通过姿控发动机实现变推力控制。数字仿真结果显示,设计的姿态控制器跟踪速度快、精度高,对系统不确定和干扰具有强鲁棒性。 展开更多
关键词 临近空间拦截弹 自适应反演控制 二阶滑模微分器 非线性干扰观测器 PSR调制器
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PMSM伺服系统的自适应反步滑模控制器设计 预览
6
作者 孙筱菲 于海生 +1 位作者 于金鹏 刘旭东 《青岛大学学报:工程技术版》 CAS 2019年第1期22-26,39共6页
针对负载转矩未知的永磁同步电机伺服系统的控制问题,本文提出了一种改进的自适应反步滑模位置跟踪控制方法。根据反步递推原理,选取合理的Lyapunov函数和虚拟控制变量,得到一个新的负载转矩自适应估计方法。该方法采用负载转矩自适应... 针对负载转矩未知的永磁同步电机伺服系统的控制问题,本文提出了一种改进的自适应反步滑模位置跟踪控制方法。根据反步递推原理,选取合理的Lyapunov函数和虚拟控制变量,得到一个新的负载转矩自适应估计方法。该方法采用负载转矩自适应律近似一个非线性的降阶扰动观测器,使负载转矩估计值能够快速准确地收敛到期望值。通过将自适应反步法与自适应滑模控制结合,增强了系统的抗干扰性能,采用的自适应滑模趋近律很好地削弱了系统抖振。利用Lyapunov稳定性定理,证明了系统的全局渐近稳定性,最后在LINKS-RT实验平台上对本文提出的控制方案进行实验验证。实验结果表明,该方法很好地实现了永磁同步电机控制系统的快速渐近位置跟踪控制,具有良好的抗负载扰动性能,控制方案有效实用。 展开更多
关键词 永磁同步电机 自适应反步 滑模 位置跟踪控制
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基于改进自适应backstepping的三相光伏并网逆变器控制器设计 预览
7
作者 牛雅馨 孙丽颖 《辽宁工业大学学报:自然科学版》 2018年第6期359-363,367共6页
针对三相光伏并网逆变器模型存在参数未知的问题,提出了一种改进自适应控制方法设计控制器,在每一步的虚拟函数设计中引入K类函数,保证闭环系统的稳定,加快系统状态变量收敛速度。仿真结果表明,相对于传统自适应控制方法,该方法更加优... 针对三相光伏并网逆变器模型存在参数未知的问题,提出了一种改进自适应控制方法设计控制器,在每一步的虚拟函数设计中引入K类函数,保证闭环系统的稳定,加快系统状态变量收敛速度。仿真结果表明,相对于传统自适应控制方法,该方法更加优良有效。 展开更多
关键词 三相光伏并网逆变器 改进自适应Backstepping 非线性自适应控制
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A new four-dimensional hyperjerk system with stable equilibrium point, circuit implementation, and its synchronization by using an adaptive integrator backstepping control
8
作者 J P Singh V T Pham +3 位作者 T Hayat S Jafari F E Alsaadi B K Roy 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第10期231-239,共9页
关键词 BACKSTEPPING 混乱系统 电路实现 平衡点 控制器 稳定 同步 四维
The Impulse Excitation Joint Servo Drive Design and Adaptive Backstepping Control of Humanoid Robots
9
作者 Kcqiang Bai Minzhou Luo +1 位作者 Tao Li Jue Wu 《仿生工程学报:英文版》 SCIE EI CSCD 2018年第1期114-125,共12页
机械弹性储能参数辨识自适应调速控制 预览
10
作者 郑晓明 米增强 +2 位作者 余洋 卢建斌 孙辰军 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2018年第24期5768-5778,共11页
机械弹性储能系统通过永磁同步电机驱动储能箱完成储能过程,储能箱由大型平面涡簧集成封装而成,运行特性复杂,需要一种强鲁棒性控制算法,确保系统安全高效运行。针对此问题,设计带遗忘因子递推最小二乘(FFRLS)参数辨识的自适应反推控制... 机械弹性储能系统通过永磁同步电机驱动储能箱完成储能过程,储能箱由大型平面涡簧集成封装而成,运行特性复杂,需要一种强鲁棒性控制算法,确保系统安全高效运行。针对此问题,设计带遗忘因子递推最小二乘(FFRLS)参数辨识的自适应反推控制算法并运用于机械弹性储能系统速度跟踪控制中。该方法通过构造特殊的Lyapunov函数,在永磁同步电机矢量控制模型上设计转矩转动惯量自适应反推控制算法,同时针对电机关键参数的变化问题,通过FFRLS参数辨识算法实时观测电机参数并反馈至控制系统,从而构成系统全参数鲁棒控制,保证系统高效储能。仿真和实验结果表明,此控制方法适用于机械弹性储能特殊场合,能有效提高系统性能,对该储能系统进一步推广应用有积极的意义。 展开更多
关键词 机械弹性储能 反推自适应律 参数辨识 特殊负载
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基于函数链径向基神经网络的PMLSM自适应反推控制 预览
11
作者 吴勇慷 赵希梅 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2018年第17期4044-4051,共8页
为提高永磁直线同步电动机(PMLSM)伺服系统的控制性能,解决参数变化、外部扰动和摩擦力等不确定性因素对系统影响的问题,提出一种基于函数链径向基神经网络(FLRBFNN)的自适应反推控制(ABC)方法。首先建立含有不确定性因素的PMLSM动态模... 为提高永磁直线同步电动机(PMLSM)伺服系统的控制性能,解决参数变化、外部扰动和摩擦力等不确定性因素对系统影响的问题,提出一种基于函数链径向基神经网络(FLRBFNN)的自适应反推控制(ABC)方法。首先建立含有不确定性因素的PMLSM动态模型;其次,利用ABC中的自适应律对系统总不确定性进行估计,但在设计ABC时存在大量求导运算,以至于产生“微分爆炸”现象。因此,为解决这一问题并进一步提高系统性能,采用FLRBFNN在线学习并调整控制器参数,FLRBFNN将径向基神经网络(RBFNN)和函数链神经网络(FLNN)相结合,利用FLNN增大神经网络搜索空间,提高网络收敛速度和收敛精度,从而提高RBFNN估计系统不确定性的能力,有效降低不确定性因素对系统的影响。实验结果表明,该方法切实可行,与ABC相比,能够使系统具有较强的鲁棒性能和跟踪性能. 展开更多
关键词 永磁直线同步电动机 不确定性因素 函数链径向基神经网络 自适应反推控制
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飞翼飞行器的操纵面故障自适应补偿控制 预览
12
作者 张绍杰 双维芳 李正强 《控制理论与应用》 CSCD 北大核心 2018年第8期1207-1214,共8页
本文针对具有操纵面卡死、失效故障以及执行器饱和的飞翼飞行器纵向运动,考虑系统的预定动态性能,提出了一种自适应反步补偿跟踪控制方案.设计预定动态性能(prescribed performance bound,PPB)边界以保证系统的跟踪误差,采用二阶指令滤... 本文针对具有操纵面卡死、失效故障以及执行器饱和的飞翼飞行器纵向运动,考虑系统的预定动态性能,提出了一种自适应反步补偿跟踪控制方案.设计预定动态性能(prescribed performance bound,PPB)边界以保证系统的跟踪误差,采用二阶指令滤波器限制执行器的饱和,通过控制分配避免执行器故障后对横侧向运动的影响.所设计的自适应反步补偿跟踪控制律能够保证系统对参考信号的渐近跟踪.仿真结果表明了本文方法的有效性. 展开更多
关键词 飞翼布局飞行器 自适应反步控制 执行器故障 误差补偿 执行器饱和 预定动态性能(PPB)
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带落角约束的圆弧末导引律一体化设计
13
作者 范军芳 王刚 《战术导弹技术》 北大核心 2018年第6期70-77,共8页
针对某些导弹具有末端落角的作战要求,设计了一种带落角约束的圆弧一体化导引律。首先在二维平面内对圆弧轨迹进行几何分析,得出了任意两点之间都存在给定落角的唯一圆弧轨线。据此推导出圆弧导引的状态方程。然后在小攻角假设的前提下... 针对某些导弹具有末端落角的作战要求,设计了一种带落角约束的圆弧一体化导引律。首先在二维平面内对圆弧轨迹进行几何分析,得出了任意两点之间都存在给定落角的唯一圆弧轨线。据此推导出圆弧导引的状态方程。然后在小攻角假设的前提下,将导弹在俯仰平面内的运动学模型线性化,并建立俯仰平面内的导弹制导控制的一体化模型。最后将其化为了具有一般形式的含不确定量的级联系统,采用自适应滑模反演的设计方法保证了系统状态的稳定性。仿真结果表明,带落角约束的一体化圆弧末导引律不仅满足高精度的制导要求,同时也能够满足对末端落角的控制要求。 展开更多
关键词 自适应反演控制 一体化设计 圆弧导引律 落角约束 末制导
一种基于自适应反演算法的火电单元机组协调控制策略 被引量:1
14
作者 席嫣娜 王印松 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期2070-2081,共12页
为了克服火电单元机组的本质非线性和不确定性对控制系统品质的影响,解决它在大范围变工况时的协调控制问题,该文针对综合考虑锅炉-汽轮机-发电机动态特性的单元机组整体模型,计及系统参数的不确定性,基于自适应反演算法和协调无源性理... 为了克服火电单元机组的本质非线性和不确定性对控制系统品质的影响,解决它在大范围变工况时的协调控制问题,该文针对综合考虑锅炉-汽轮机-发电机动态特性的单元机组整体模型,计及系统参数的不确定性,基于自适应反演算法和协调无源性理论,设计了一种非线性协调控制策略。首先经过适当简化处理,将机组整体模型分解为两个低阶子系统;在子系统Ⅰ中,利用反演法得到主蒸汽阀门开度控制器,然后基于协调无源性理论设计励磁控制器;在子系统Ⅱ中,通过逐步递推设计燃料控制器。同时,基于李雅普诺夫稳定性方法,交错设计了模型不确定参数的自适应律,并通过在其中引入充分光滑投影算子,避免了系统不匹配参数可能发生的漂移问题。在实际工程应用中,为了获得良好的调节品质,总结了该控制器参数的设定规律。最后,针对某600MW单元机组非线性模型的仿真分析及在火电单元机组全范围仿真机上的变负荷实验均表明,文中提出的协调控制策略不仅保证了闭环系统的渐近稳定,而且具有较强的负荷指令跟踪性能、抗干扰能力和鲁棒性。 展开更多
关键词 火电单元机组 整体模型 自适应反演法 协调无源性 非线性控制 充分光滑投影算子
一类含有滞回故障非线性系统Backstepping变结构控制 预览 被引量:1
15
作者 李飞 胡剑波 +1 位作者 王坚浩 郑磊 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期108-115,共8页
为解决执行器发生未知故障情况下不确定非线性系统的控制问题,采用一种自适应Backstepping变结构控制方法,建立了包括滞回非线性和失效、卡死等故障类型的非线性执行器模型.通过径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络逼近系... 为解决执行器发生未知故障情况下不确定非线性系统的控制问题,采用一种自适应Backstepping变结构控制方法,建立了包括滞回非线性和失效、卡死等故障类型的非线性执行器模型.通过径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络逼近系统中的未知非线性函数项,神经网络参数根据自适应律实时调整,保证了逼近效果.结合动态面控制,避免了Backstepping控制中的计算复杂性问题.引入的自适应补偿项消除了系统建模误差和不确定干扰的影响,理论分析证明了闭环系统半全局一致最终有界,仿真结果验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 滞回非线性 未知故障 不确定性 自适应Backstepping控制 RBF神经网络
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一类输入受限的不确定非线性系统自适应Backstepping变结构控制 预览 被引量:1
16
作者 李飞 胡剑波 +1 位作者 王坚浩 汪涛 《系统工程与电子技术》 CSCD 北大核心 2017年第8期1823-1833,共11页
针对一类输入受限的不确定非线性系统,提出了一种自适应Backstepping变结构控制器设计方法。建立了受未知非线性特征约束的执行器故障模型,可以描述系统存在死区、齿隙、饱和、滞回等输入受限情形以及可能发生的执行器失效、卡死等故障... 针对一类输入受限的不确定非线性系统,提出了一种自适应Backstepping变结构控制器设计方法。建立了受未知非线性特征约束的执行器故障模型,可以描述系统存在死区、齿隙、饱和、滞回等输入受限情形以及可能发生的执行器失效、卡死等故障情形。设计径向基函数神经网络补偿未建模动态项,引入一阶低通滤波器避免了Backstepping控制中的计算复杂性问题。自适应近似变结构控制能够有效削弱控制信号抖振。理论分析和仿真实验结果证明,提出的自适应鲁棒控制律能够在输入受限的情况下自适应地调节控制输入,使得闭环系统稳定且满足控制性能要求。 展开更多
关键词 未知非线性 未知故障 不确定性 自适应Backstepping控制 径向基函数神经网络
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被动式电液力伺服系统的自适应反步滑模控制 预览 被引量:2
17
作者 李阁强 顾永升 +2 位作者 李健 李跃松 郭冰菁 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期616-624,共9页
针对被动式电液力伺服系统存在固有的多余力矩、控制伺服阀的非线性以及参数时变性问题,提出一种自适应反步滑模控制策略。建立系统的非线性状态空间方程;基于反步控制理论思想,通过3步递推法设计系统的反步控制器;在反步法递推的第3步... 针对被动式电液力伺服系统存在固有的多余力矩、控制伺服阀的非线性以及参数时变性问题,提出一种自适应反步滑模控制策略。建立系统的非线性状态空间方程;基于反步控制理论思想,通过3步递推法设计系统的反步控制器;在反步法递推的第3步结合滑模控制方法,选择合适的Lyapunov函数,给出系统不确定参数的自适应律,设计出非线性自适应反步滑模控制器,并利用Lyapunov稳定性定理对所设计的控制器稳定性进行证明。仿真和实验结果表明,该控制器能够有效地抑制多余力矩,并且对参数摄动及外界扰动具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 控制科学与技术 被动式电液力伺服系统 多余力矩 参数时变性 非线性 自适应反步控制 滑模控制
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链式静止同步补偿器自适应反步控制器 预览 被引量:1
18
作者 陈晓菊 张杭 +1 位作者 张爱民 王建华 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第24期205-213,共9页
针对链式静止同步补偿器(STATCOM)系统非线性特性,提出一种链式STATCOM自适应反步控制器。该控制器采用反步法的递归思想获得链式STATCOM的虚拟控制输入,并根据确定性等价原理设计系统的中间控制率,利用该中间控制率完成电压控制器设... 针对链式静止同步补偿器(STATCOM)系统非线性特性,提出一种链式STATCOM自适应反步控制器。该控制器采用反步法的递归思想获得链式STATCOM的虚拟控制输入,并根据确定性等价原理设计系统的中间控制率,利用该中间控制率完成电压控制器设计。通过中间控制率和实际控制率的偏差量构造系统的李雅普诺夫方程,利用李雅普诺夫的渐近稳定性原理,获得能够保证链式STATCOM系统稳定的控制输入和系统参数的自适应率。实验结果进一步验证了所设计自适应反步控制器的正确性和有效性。 展开更多
关键词 链式静止同步补偿器 自适应反步控制器 中间控制率 李雅普诺夫方程 自适应率
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基于反步法及滑模观测器的多电机同步系统控制 预览
19
作者 蒋晨晓 张永林 《微电机》 2017年第1期59-63,68共6页
多电机系统的控制历来是工业制造生产中的重要问题。传统的PID控制策略应用最为广泛,但鲁棒性较差。本文针对三电机同步系统,在磁场定向矢量控制数学模型的基础上,设计了基于自适应反步法的同步控制器。针对如今传感器安装维护困难的问... 多电机系统的控制历来是工业制造生产中的重要问题。传统的PID控制策略应用最为广泛,但鲁棒性较差。本文针对三电机同步系统,在磁场定向矢量控制数学模型的基础上,设计了基于自适应反步法的同步控制器。针对如今传感器安装维护困难的问题,设计了一种基于滑模控制理论的张力自适应观测器,以三个电机实际速度与观测速度的误差构成滑模面,将速度状态开关信号作用到状态方程,构成滑模观测器,通过李雅普诺夫函数推导出观测器稳定的条件。最后的仿真结果表明,与传统的PID控制相比,该控制策略解耦效果好,跟踪性能好,具有较好的动态性能和稳态性能。 展开更多
关键词 自适应反步控制 滑模观测器 非线性 同步控制 张力
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基于PSO的自适应反推永磁同步电动机DTC控制方法研究 预览 被引量:1
20
作者 徐艳平 张保程 +1 位作者 周钦 马灵芝 《微特电机》 北大核心 2017年第1期62-66,共5页
针对传统直接转矩控制(DTC)中的磁链转矩脉动大、逆变器开关频率不恒定的缺点,提出了基于微粒群优化(PSO)的自适应反推直接转矩控制方法,该方法中根据永磁同步电动机(PMSM)直接转矩控制原理设计了磁链转矩自适应反推控制器,并针... 针对传统直接转矩控制(DTC)中的磁链转矩脉动大、逆变器开关频率不恒定的缺点,提出了基于微粒群优化(PSO)的自适应反推直接转矩控制方法,该方法中根据永磁同步电动机(PMSM)直接转矩控制原理设计了磁链转矩自适应反推控制器,并针对控制器中参数较多、不易调节的问题,引入微粒群优化算法优化自适应反推控制器中的参数。仿真结果证明了自适应反推控制器参数可通过微粒群优化方法得到,与传统直接转矩控制方法相比,基于PSO的自适应反推直接转矩控制方法可明显减小磁链和转矩脉动,使逆变器具有恒定的开关频率。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 自适应反推控制 微粒群优化算法 直接转矩控制
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