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一种水电机组调速系统稳定性分析方法及超低频振荡抑制
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作者 汪芳宗 余坤 李默 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第10期3858-3864,I0024,共8页
水电机组调速系统包含死区以及限幅环节,是一个典型的非光滑动力系统,也是一个线性切换系统。若控制参数设置不合理,切换系统将产生切换振荡现象。水电机组调速系统已多次出现与调速死区及限幅相关的超低频频率振荡问题。目前,为分析水... 水电机组调速系统包含死区以及限幅环节,是一个典型的非光滑动力系统,也是一个线性切换系统。若控制参数设置不合理,切换系统将产生切换振荡现象。水电机组调速系统已多次出现与调速死区及限幅相关的超低频频率振荡问题。目前,为分析水电机组调速系统的稳定性,主要采用描述函数法,但描述函数法是一种频域工程近似方法,在实际应用中需满足一定的前提条件。为解决超低频振荡问题,该文提出一种基于时域状态空间的稳定性分析新方法,并给出相应的理论证明。该方法既可用于一般光滑动力系统的稳定性分析,也可应用于间断微分系统。将该方法应用于水电机组调速系统的稳定性分析及控制参数的优化设计,可以彻底避免超低频振荡现象。算例结果验证该方法的有效性。 展开更多
关键词 水电机组 调速系统 线性切换系统 超低频振荡 极限环 描述函数法 Filippov方法
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电网电压不平衡对STATCOM的影响及抑制 被引量:24
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作者 易桂平 胡仁杰 +1 位作者 蒋玮 黄慧春 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期238-247,共10页
采用开关函数法分析了不平衡电压对装置的影响,提出一种新的双环控制策略,抑制了负序电压对STATCOM的影响,对开关函数进行了改进,抑制了3次谐波电流,保障了装置的安全可靠运行。通过将STATCOM控制为受电压控制的电流源来补偿系统电压的... 采用开关函数法分析了不平衡电压对装置的影响,提出一种新的双环控制策略,抑制了负序电压对STATCOM的影响,对开关函数进行了改进,抑制了3次谐波电流,保障了装置的安全可靠运行。通过将STATCOM控制为受电压控制的电流源来补偿系统电压的不平衡,其补偿效果和控制参数紧密相关,合理选择公共连接点(PCC)处电压的相角可保证在STATCOM补偿性能最优的情况下补偿容量最小。仿真和实验结果验证了本文的控制策略及理论分析的正确性和有效性。 展开更多
关键词 电网电压不平衡 静止同步补偿器 开关函数法 双环控制策略 电压控制电流源
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HVDC滤波换相换流器的阻抗频率特性 被引量:6
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作者 李季 罗隆福 +3 位作者 许加柱 李勇 张杰 刘福生 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期45-50,共6页
高压直流输电(HVDC)换流器的阻抗频率特性是分析和解决谐波不稳定的一个重要因素,滤波换相换流器(filter commutated converter,FCC)是一种具有阀侧谐波抑制兼无功功率补偿功能的换流器,文章简要论述了FCC的接线方案和工作机理,并基于... 高压直流输电(HVDC)换流器的阻抗频率特性是分析和解决谐波不稳定的一个重要因素,滤波换相换流器(filter commutated converter,FCC)是一种具有阀侧谐波抑制兼无功功率补偿功能的换流器,文章简要论述了FCC的接线方案和工作机理,并基于开关函数法对计及换流器换相过程影响下的FCC交、直流等值阻抗计算式进行了理论推导。以直流输电开发平台为例,对传统电网换相换流器(line commutated converter,LCC)与FCC的阻抗频率特性计算结果进行对比,仿真结果表明换流器的阻抗频率特性对交流系统的谐振频率有着不可忽略的作用,FCC在一定程度上提高了交流系统强度,改善了系统稳定性,有效降低了系统谐振频率下的交流等值阻抗,从而更好避免直流输电系统谐波不稳定现象的发生。 展开更多
关键词 阻抗频率特性 高压直流输电 滤波换相换流器 谐波抑制 开关函数法 等值阻抗
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PWM逆变器的建模与双环控制策略 被引量:8
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作者 宗芝荣 赵艳雷 +1 位作者 胡希同 宋扬 《电网与清洁能源》 2009年第11期53-57,共5页
为准确分析有源逆变器的运行特点,根据系统控制策略的需要,在考虑了有源逆变器输出的基础上采用开关函数法建立了有源逆变器的开关周期平均模型。提出一种前馈加双环控制的控制策略,它的双环控制包括一个电感电流内环控制和一个瞬时电... 为准确分析有源逆变器的运行特点,根据系统控制策略的需要,在考虑了有源逆变器输出的基础上采用开关函数法建立了有源逆变器的开关周期平均模型。提出一种前馈加双环控制的控制策略,它的双环控制包括一个电感电流内环控制和一个瞬时电压外环控制。仿真结果显示该系统有很好的正弦波输出波形,快速的动态响应和高精度的输出电流。 展开更多
关键词 开关函数法 开关周期平均模型 前馈补偿器 仿真
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并联混合型有源电力滤波器的建模 被引量:6
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作者 夏向阳 罗安 商红忠 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期146-149,共4页
为准确分析有源滤波器的运行特点,根据系统控制策略的需要,在考虑了有源滤波器输出的基础上采用开关函数法建立了并联混合型有源电力滤波器的数学模型,这样可推导出装置在系统中电压与电流的关系用于控制信号的产生。实践表明通过采用... 为准确分析有源滤波器的运行特点,根据系统控制策略的需要,在考虑了有源滤波器输出的基础上采用开关函数法建立了并联混合型有源电力滤波器的数学模型,这样可推导出装置在系统中电压与电流的关系用于控制信号的产生。实践表明通过采用这种方法建立的模型对有源滤波器的滤波效果比较明显。 展开更多
关键词 控制策略 输出滤波器 开关函数法 有源电力滤波器 数学模型 滤波效果
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具有输入时滞切换系统的稳定性分析与控制 被引量:5
6
作者 王仁明 关治洪 刘新芝 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2004年第2期170-172,共3页
研究了一类具有输入时滞的切换系统的稳定性分析和控制综合,提出了一种状态反馈控制器的设计方法.设计时,首先用还原法将具有时滞输入的切换系统转化为无时滞的系统,然后运用Lyapunov稳定性理论推出了系统在控制器的作用下稳定的充分条... 研究了一类具有输入时滞的切换系统的稳定性分析和控制综合,提出了一种状态反馈控制器的设计方法.设计时,首先用还原法将具有时滞输入的切换系统转化为无时滞的系统,然后运用Lyapunov稳定性理论推出了系统在控制器的作用下稳定的充分条件,此条件可化为可解的标准LMI形式.最后,给出了一个例子阐明结果的可行性. 展开更多
关键词 切换系统 LYAPUNOV函数 切换控制 还原法 控制器
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大功率有源电力滤波器的建模与应用 被引量:1
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作者 廖晓科 夏向阳 +1 位作者 罗安 李茂军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期203-207,共5页
为实现较好的滤波效果,确保系统安全稳定运行,针对大功率混合型有源电力滤波器的补偿电流是通过控制逆变器的输出电压来产生适当输出电流的情况,在考虑有源滤波器的输出滤波器的基础上,利用开关函数法建立了大功率混合型有源电力滤波器... 为实现较好的滤波效果,确保系统安全稳定运行,针对大功率混合型有源电力滤波器的补偿电流是通过控制逆变器的输出电压来产生适当输出电流的情况,在考虑有源滤波器的输出滤波器的基础上,利用开关函数法建立了大功率混合型有源电力滤波器的数学模型,为将电流参考信号转化为电压参考信号进行控制提供理论依据。实验仿真和工程应用都表明根据系统数学模型所设计有源滤波器的控制器能达到较好的滤波效果。 展开更多
关键词 有源电力滤波器 逆变器 输出滤波器 开关函数法 数学模型 滤波效果
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电网电压不平衡条件下微网恒功率控制策略研究 被引量:16
8
作者 易桂平 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期377-387,共11页
在基于平衡假设的前馈解耦恒功率控制是微网典型的控制策略,通过对该策略进行功率分析,并釆用开关函数法进行并网逆变器输出特性分析,针对电网电压不平衡条件下负序和3次谐波现象,在原有PQ控制控制结构基础上叠加一个前馈电压负序控制环... 在基于平衡假设的前馈解耦恒功率控制是微网典型的控制策略,通过对该策略进行功率分析,并釆用开关函数法进行并网逆变器输出特性分析,针对电网电压不平衡条件下负序和3次谐波现象,在原有PQ控制控制结构基础上叠加一个前馈电压负序控制环,使微网并网逆变器产生一个与公共连接点不平衡电压中负序分量大小相等相位相同的电压,实现微网并网节点的三相对称控制,改进的开关函数调制法的采用抑制了3次谐波的输出。仿真和实验结果表明,改进的微网不平衡PQ控制策略提高了微网在电网电压不对称条件下的生存能力。 展开更多
关键词 平衡假设 前馈解耦PQ控制 开关函数法 负序控制环 不平衡
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单相二极管箝位三电平电压源型换流器谐波分析 被引量:4
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作者 钟庆 何淇彰 +2 位作者 王钢 冯俊杰 李海锋 《电力电容器与无功补偿》 北大核心 2018年第3期162-166,共5页
电压源型换流器(voltage source converters,VSC)正常工作时会产生谐波,对电网造成污染。因此,有必要建立其谐波分析模型,分析谐波产生机理和相互作用规律。本文首先分析了单相二极管箝位三电平电压源型换流器时域下的数学模型且建立不... 电压源型换流器(voltage source converters,VSC)正常工作时会产生谐波,对电网造成污染。因此,有必要建立其谐波分析模型,分析谐波产生机理和相互作用规律。本文首先分析了单相二极管箝位三电平电压源型换流器时域下的数学模型且建立不同调制方式下开关函数的动态相量模型,并将单相三电平时域模型转化为动态相量谐波分析模型;然后基于龙格库塔法解得不同调制方式下,交流侧电流和直流侧电压各次谐波含量;接着,通过仿真分析,验证了所提出谐波分析模型的正确性;最后,通过分析单相三电平电压源型换流器的动态相量模型,揭示了交流侧电流和直流侧电压谐波产生的机理和相互影响规律。 展开更多
关键词 单相二极管箝位三电平电压源型换流器 谐波分析 开关函数 动态相量法
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基于电流电压内在关系的SAPF的SVPWM控制算法的研究及稳定性分析 被引量:6
10
作者 张梦华 程新功 +3 位作者 宗西举 欧朱建 张庆华 陈早军 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期1-8,共8页
为了提高并联型有源电力滤波器(Shunt Active Power Filter,SAPF)的电流跟踪性能,提出一种基于SVPWM的并联型有源电力滤波器的电流跟踪控制算法。由于SAPF参考指令是电流值,而SVPWM参考指令是电压值,因此根据电流电压内在关系将SVPWM控... 为了提高并联型有源电力滤波器(Shunt Active Power Filter,SAPF)的电流跟踪性能,提出一种基于SVPWM的并联型有源电力滤波器的电流跟踪控制算法。由于SAPF参考指令是电流值,而SVPWM参考指令是电压值,因此根据电流电压内在关系将SVPWM控制算法与SAPF的参考指令电流相结合,通过改变SVPWM调制方式减少功率器件的开关次数,从而降低功率器件的开关损耗,提高控制性能。并且通过构造Lyapunov函数,对SVPWM控制的SAPF的稳定性进行了分析。仿真和实验结果证明该算法简单,可以很好地跟踪指令电流,能实现对SAPF的实时控制,并且具有非常好的谐波补偿效果。SAPF在负载扰动下的补偿效果证明了关于SVPWM控制的SAPF的稳定性分析的正确性。 展开更多
关键词 并联型有源电力滤波器 空间矢量脉宽调制 IP-IQ法 开关损耗 李雅谱诺夫函数
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三相有源电力滤波器的建模与控制策略分析 被引量:1
11
作者 宗芝荣 胡希同 《山东理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2009年第4期103-106,共4页
为准确分析有源滤波器的运行特点,根据系统控制策略的需要,在考虑有源滤波器输出的基础上,采用开关函数法建立了并联混合型有源电力滤波器的数学模型.提出一种前馈加双环控制的控制策略,其包括一个电感电流内环控制和一个瞬时电压外环控... 为准确分析有源滤波器的运行特点,根据系统控制策略的需要,在考虑有源滤波器输出的基础上,采用开关函数法建立了并联混合型有源电力滤波器的数学模型.提出一种前馈加双环控制的控制策略,其包括一个电感电流内环控制和一个瞬时电压外环控制.试验结果显示该系统有很好的正弦波输出波形,快速的动态响应和高精度的输出电流. 展开更多
关键词 APF 开关函数法 前馈补偿器
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用FDTD方法模拟稳态电磁散射时开关函数的应用 被引量:3
12
作者 葛德彪 郭利强 李明之 《电子科学学刊》 CSCD 1993年第4期441-444,共4页
在用时域有限差分(FDTD)方法模拟稳态电磁散射时,为了减小稳态建立过程中的冲激效应,缩短建立稳态所需时间,本文引入了开关函数,并给出几种开关函数下FDTD的稳态建立过程。
关键词 电磁散射 时域有限差分 开关函数
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基于反步法的一类非线性切换系统控制器设计 被引量:8
13
作者 向峥嵘 向伟铭 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期1373-1376,共4页
研究一类子系统是纯反馈非线性系统的切换系统控制器设计问题.基于多Lyapunov函数和反步法,提出一种状态反馈控制律及切换规则设计方法,通过递推设计可得到使非线性切换系统稳定的反馈控制律和切换规则.将所提出的方法应用于该类非线性... 研究一类子系统是纯反馈非线性系统的切换系统控制器设计问题.基于多Lyapunov函数和反步法,提出一种状态反馈控制律及切换规则设计方法,通过递推设计可得到使非线性切换系统稳定的反馈控制律和切换规则.将所提出的方法应用于该类非线性切换系统含有不确定性的情形,仿真算例结果表明了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 非线性切换系统 反步法 多LYAPUNOV函数 鲁棒镇定
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电液位置系统的非线性校正与描述函数法分析 被引量:1
14
作者 曾宗桢 张小安 肖飞 《机床与液压》 北大核心 2005年第10期110-112,共3页
采用描述函数法,利用线性系统的理论和方法对电液系统进行频域分析,并且引入逻辑切换的非线性特性使其动态性能显著提高,和其它现代控制的状态反馈法相比,该方法具有简单、可行性高的优点。
关键词 非线性校正 逻辑切换 描述函数法
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基于切换系统的微电网逆变器双模式控制设计 被引量:4
15
作者 孙丽颖 张鹏飞 吕晶剑 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第8期1567-1579,共13页
针对微电网并网运行与孤岛运行两种模式的切换稳定性问题,提出将非线性切换系统理论应用到微电网运行模式切换问题上。将并网运行模式和孤岛运行模式看作两个子系统,通过对并网运行模式模型和孤岛运行模式模型增广,来建立微电网切换系... 针对微电网并网运行与孤岛运行两种模式的切换稳定性问题,提出将非线性切换系统理论应用到微电网运行模式切换问题上。将并网运行模式和孤岛运行模式看作两个子系统,通过对并网运行模式模型和孤岛运行模式模型增广,来建立微电网切换系统模型。考虑模型存在不确定参数问题,应用自适应Backstepping法分别设计了切换子系统的非线性控制器。同时,构造子系统的共同Lyapunov函数,通过设计合理的切换律,从而保证微电网运行模式切换的稳定性。与传统P/Q控制和V/F控制切换相比,该控制策略有效减小了两种运行模式切换过程中出现的振荡。MATLAB/Simulink仿真结果验证了设计的控制器和切换策略的有效性。 展开更多
关键词 微电网 切换系统 共同LYAPUNOV函数 Backstepping法
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状态空间平均法在串联型有源电力滤波器建模中的应用 被引量:3
16
作者 缑新科 尹发根 +1 位作者 陈莹 陈晶 《甘肃科学学报》 2010年第2期84-86,共3页
阐述了状态空间平均法的基本思想,通过引入开关函数,建立了串联型有源电力滤波器的数学模型,利用状态空间平均法建立了单相电路状态空间平均模型.用Matlab仿真软件对状态空间平均模型进行了仿真,结果表明状态空间平均模型准确性能够满... 阐述了状态空间平均法的基本思想,通过引入开关函数,建立了串联型有源电力滤波器的数学模型,利用状态空间平均法建立了单相电路状态空间平均模型.用Matlab仿真软件对状态空间平均模型进行了仿真,结果表明状态空间平均模型准确性能够满足要求,具有一定的合理性. 展开更多
关键词 状态空间平均法 逆变器 建模 开关函数 有源电力滤波器
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单相双向变换器的仿真建模研究
17
作者 蒋冰华 王冰 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2005年第5期408-412,共5页
区分了开关函数概念与开关状态变量概念,依据黑箱方法和功率变换器的实际,划分了电压开关函数与电流开关函数.提出了根据开关函数概念和黑箱方法用Matlab/Simulink对双向变换器建模的一般方法和步骤,给出了单相双向电压源变换器的仿真模... 区分了开关函数概念与开关状态变量概念,依据黑箱方法和功率变换器的实际,划分了电压开关函数与电流开关函数.提出了根据开关函数概念和黑箱方法用Matlab/Simulink对双向变换器建模的一般方法和步骤,给出了单相双向电压源变换器的仿真模型,该模型可仿真双向变换器的各种种运行方式及其转换,并与Matlab/Simulink内置的变换器模型作了仿真运行对比,结果验证了所建模型的有效性、准确性. 展开更多
关键词 开关函数 黑箱 SIMULINK 双向变换器 功能模型
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开关磁阻电机小波神经网络无位置传感器控制 被引量:35
18
作者 夏长亮 谢细明 +1 位作者 史婷娜 田洋 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期33-38,共6页
提出了一种基于小波神经网络的开关磁阻电机无位置传感器控制新方法。该方法采用两个不同的小波神经网络分别获取相绕组换相逻辑的开通信号和关断信号,经过综合处理得到单相绕组的开关信号。神经网络以相绕组的电流和磁链为输入,以各相... 提出了一种基于小波神经网络的开关磁阻电机无位置传感器控制新方法。该方法采用两个不同的小波神经网络分别获取相绕组换相逻辑的开通信号和关断信号,经过综合处理得到单相绕组的开关信号。神经网络以相绕组的电流和磁链为输入,以各相的开关信号为输出,从而建立起电流、磁链和开关信号的非线性映射。采用电机在有位置传感器运行条件下的样本对小波神经网络进行训练,训练完成后,用神经网络输出结果取代位置传感器换相信号,实现电机无位置传感器运行。仿真和实验结果表明,由神经网络获得的开关信号和由位置传感器获得的开关信号相比误差小,电机能够准确换相,且输出转矩波动小,转速曲线平滑,电机在无位置传感器下运行良好。 展开更多
关键词 小波神经网络 开关磁阻电机 无位置传感器控制 梯度下降法 小波函数
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RBF网络参数优化方法及其在开关磁阻电机建模中的应用 被引量:1
19
作者 彭晓燕 谭震 +1 位作者 陈昌荣 黄源 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第19期42-45,共4页
基于全局搜索的进化算法——粒子群算法(QPSO)和一种局部搜索算法——结构化的非线性参数优化方法(SNPOM),提出了一种混合的优化算法估计RBF神经网络中的参数——网络中心、线性参数、非线性参数,初始化一定数目的种群作为SNPOM的初始值... 基于全局搜索的进化算法——粒子群算法(QPSO)和一种局部搜索算法——结构化的非线性参数优化方法(SNPOM),提出了一种混合的优化算法估计RBF神经网络中的参数——网络中心、线性参数、非线性参数,初始化一定数目的种群作为SNPOM的初始值,得到其适应值,通过选择、交叉、替换策略更新种群,完成网络中心初始值的寻优。再用SNPOM方法进一步优化,以提高SNPOM算法的全局搜索能力。仿真结果表明,混合优化方法比单独采用SNPOM法更优,且优于其他算法。并针对开关磁阻电机(SRM)高度非线性的开发重点和难点,用RBF网络进行SRM建模,将QPSO-SNPOM算法应用于RBF模型参数优化中,仿真实验结果表明,该算法较SNPOM算法精度更高、泛化能力更强,较遗传混合算法更快,训练后的RBF模型完全满足开关磁阻电机特性。 展开更多
关键词 QPSO-SNPOM混合参数优化方法 径向基函数网络 开关磁阻电机建模
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带落角约束滑模变结构制导律研究 被引量:1
20
作者 李鹏程 杨锁昌 +1 位作者 李宝晨 岳智革 《现代防御技术》 北大核心 2015年第4期93-98,共6页
反坦克导弹在攻击目标时,不仅希望得到最小的脱靶量,而且希望以一定的落角命中目标,从而使战斗部充分发挥其作战效能,得到最佳毁伤效果。以简化后的弹-目相对运动模型为基础,改进了一种自适应滑模变结构制导律,能够同时满足脱靶量和攻... 反坦克导弹在攻击目标时,不仅希望得到最小的脱靶量,而且希望以一定的落角命中目标,从而使战斗部充分发挥其作战效能,得到最佳毁伤效果。以简化后的弹-目相对运动模型为基础,改进了一种自适应滑模变结构制导律,能够同时满足脱靶量和攻击角度的双重要求。同时,制导律设计中综合采用双曲正切函数法和变开关系数法,进一步削弱了控制过程中产生的抖振现象。仿真结果表明,该制导律针对不同射程的目标保证了较高的命中精度,具有很强的鲁棒性。 展开更多
关键词 反坦克导弹 滑模变结构制导律 落角约束 双曲正切函数法 变开关系数法
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