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基于有限时间干扰观测器的高速列车非奇异终端滑模协同控制 被引量：4
1
作者 张友鹏 王小天 +3 位作者 杨军霞 王东 金煜翔 高子轩 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期967-978,共12页
为解决高速列车在运行时存在时变非线性动态、附加阻力、外部干扰及输入饱和情况下多列车协同追踪运行问题,利用非奇异终端滑模控制、有限时间干扰观测器及动态辅助系统设计控制器实现多列高速列车的协同追踪运行控制。首先,建立多列车... 为解决高速列车在运行时存在时变非线性动态、附加阻力、外部干扰及输入饱和情况下多列车协同追踪运行问题,利用非奇异终端滑模控制、有限时间干扰观测器及动态辅助系统设计控制器实现多列高速列车的协同追踪运行控制。首先,建立多列车的多智能体系统模型。其次,采用反正切函数设计一种新型的非奇异终端滑模控制算法;利用有限时间干扰观测器估计系统的附加阻力及复合未知干扰,并将其估计值反馈补偿到控制器的输出,以消除此部分干扰对高速列车运行的影响;针对输入饱和特性,引入动态辅助系统解决输入饱和对列车控制系统的影响;利用lyapunov稳定性理论分别证明控制器与观测器的稳定性。最后,采用matlab软件仿真验证,通过与自适应终端滑模、有限时间干扰观测器终端滑模、有限时间干扰观测器线性滑模3种方法对比,以及在有无输入饱和约束条件下列车追踪运行时的速度、位移误差以及控制力输入对比。研究结果表明:相较于其他3种方法,采用有限时间干扰观测器非奇异终端滑模的方法时列车速度、位移误差更小,且控制力输入也更为平滑。计及输入饱和下,当列车遇到外部干扰时,控制输入均在牵引制动特性约束范围之内,设计动态辅助系统有效解决了输入饱和对列车追踪运行的影响。基于以上分析可知,计及输入饱和下利用所设计的有限时间干扰观测器非奇异终端滑模控制器及动态辅助系统可实现多列车的协同追踪运行。研究结果可为提高线路利用率,实现多列高速列车安全稳定地追踪运行提供参考。 展开更多
关键词 有限时间干扰观测器 非奇异终端滑模 输入饱和 多列车 协同运行
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基于预设非奇异终端滑模控制的高速列车速度控制研究 被引量：3
2
作者 侯涛 魏建鹏 牛宏侠 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期38-50,共13页
针对高速列车自动驾驶过程中容易受到外部不确定扰动以及速度控制精度低的问题,以预设性能控制理论和非奇异终端滑模控制理论为基础,提出一种基于扩张状态观测器-预设性能非奇异终端滑模控制的高速列车自动驾驶的速度控制方法。首先,设... 针对高速列车自动驾驶过程中容易受到外部不确定扰动以及速度控制精度低的问题,以预设性能控制理论和非奇异终端滑模控制理论为基础,提出一种基于扩张状态观测器-预设性能非奇异终端滑模控制的高速列车自动驾驶的速度控制方法。首先,设计扩张状态观测器对高速列车运行过程中所受的内部和外部的未知干扰进行估计和补偿;然后,通过采用预设性能函数把系统跟踪误差转换为一个变化误差,并控制变化误差在一定的范围,间接保证了系统跟踪误差始终在预先设定的范围内;其次,设计非奇异终端滑模面和高速列车自动驾驶系统速度控制律,并利用Lyapunov稳定性理论证明系统误差可以在有限时间内收敛于平衡点;最后,结合CRH3型列车参数和郑西高铁中西安北站—渭南北站段(950.620~1010.970km)实际线路数据,分别在没有干扰和有白噪声干扰的情况下对设计的控制系统进行仿真验证。仿真结果表明:基于扩张状态观测器-预设性能非奇异终端滑模控制的高速列车控制方法对速度和位移的跟踪精度较自抗扰的控制方法和非奇异终端滑模的控制方法有显著的提高,且对列车受到的干扰能够精确地估计和补偿,实现了对列车的运行期望曲线的高精度跟踪。该研究可以提高高速列车速度控制系统的鲁棒性和控制精度,为高速列车提供一种新的速度控制技术方案。 展开更多
关键词 自动驾驶 预设性能控制 非奇异终端滑模控制 高速列车 扩张状态观测器
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基于模糊补偿的磁浮列车悬浮系统非奇异终端滑模控制
3
作者 孙友刚 张丹丹 +1 位作者 吉文 徐俊起 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第4期803-811,共9页
针对电磁悬浮(EMS)型磁浮列车在实际运行时,因系统参数时变、侧风气动升力以及载客量变化等因素,致使高精度悬浮动态性能下降的问题,提出一种自适应模糊非奇异终端滑模控制(FNTSC)方法.首先,建立考虑系统不确定性与外部干扰的单电磁铁... 针对电磁悬浮(EMS)型磁浮列车在实际运行时,因系统参数时变、侧风气动升力以及载客量变化等因素,致使高精度悬浮动态性能下降的问题,提出一种自适应模糊非奇异终端滑模控制(FNTSC)方法.首先,建立考虑系统不确定性与外部干扰的单电磁铁悬浮系统动力学模型;其次,采用模糊逻辑系统对悬浮系统中的未知非线性函数进行在线逼近与动态补偿;然后,针对传统滑模控制(SMC)中的奇异性问题和颤振现象,设计非奇异终端滑模控制器,并在不进行任何线性化处理的前提下,基于Lyapunov稳定性理论证明跟踪误差的有限时间收敛性;最后,将PID、SMC、模糊PID控制方法与FNTSC方法进行仿真对比,并进一步开展PID和FNTSC方法的实验对比,验证所提方法的有效性和鲁棒性.研究结果表明:在随机外部干扰和轨道不平顺情况下,FNTSC方法具有更小的稳态误差和更优的跟踪性能;相较于PID控制方法,静态悬浮的均方根误差降低15.7%,对幅值为2 mm的正弦波不平顺轨迹,其跟踪误差可限定在0.05 mm以内. 展开更多
关键词 磁浮交通 悬浮系统 模糊控制 非奇异终端滑模控制 鲁棒性 自适应控制
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基于新型分数阶趋近律PMSM非奇异终端滑模控制
4
作者 余莉 张政 《计算机仿真》 2025年第4期363-366,共4页
针对永磁同步电机调速系统中传统滑模控制(SMC)存在超调较大以及响应速度慢的问题,提出一种基于新型分数阶趋近律的非奇异终端滑模速度控制器。控制器通过采用非奇异终端积分滑模面,并结合分数阶理论引入新型分数阶趋近律,避免终端滑模... 针对永磁同步电机调速系统中传统滑模控制(SMC)存在超调较大以及响应速度慢的问题,提出一种基于新型分数阶趋近律的非奇异终端滑模速度控制器。控制器通过采用非奇异终端积分滑模面,并结合分数阶理论引入新型分数阶趋近律,避免终端滑模的奇异性问题,提升系统的动态响应速度和调速稳定性。同时,根据Lyapunov定理对其稳定性分析。最后,通过仿真结果表明,与传统滑模控制(SMC)相比,采用基于新型分数阶趋近律的非奇异终端滑模控制(NSMC)能够提升系统的响应速度,减小超调,增强系统的调速稳定性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 新型分数阶趋近律 非奇异终端滑模
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基于改进分数阶非奇异终端滑模方法的感应电机转速控制 被引量：1
5
作者 郑长森 刘旭东 《电气工程学报》 北大核心 2025年第2期140-148,共9页
为了优化感应电机控制系统性能,提出一种基于分数阶非奇异终端滑模控制方法的感应电机转速控制策略。首先,建立了考虑电机参数摄动和外部扰动下的超局部模型;然后基于分数阶理论与滑模控制设计了分数阶非奇异终端滑模控制器,提高了系统... 为了优化感应电机控制系统性能,提出一种基于分数阶非奇异终端滑模控制方法的感应电机转速控制策略。首先,建立了考虑电机参数摄动和外部扰动下的超局部模型;然后基于分数阶理论与滑模控制设计了分数阶非奇异终端滑模控制器,提高了系统动态响应速度且能有效抑制滑模抖振,此外,控制器采用非级联控制结构替代了传统的转速环和电流环控制,简化了控制器结构;进而采用非线性扰动观测器来估计系统未知扰动,并通过Lyapunov定理证明了系统的稳定性;最后与传统控制方法进行了试验对比,结果表明,该控制方法可以有效提高系统动态性能,且具有更好的抗干扰能力和稳态精度。 展开更多
关键词 感应电机 无模型 分数阶 非奇异终端滑模控制 非线性扰动观测器
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无人直升机连续非奇异终端滑模轨迹跟踪控制设计
6
作者 赵天行 赵振华 +2 位作者 颜鸿涛 曹东 祖家奎 《控制工程》 北大核心 2025年第6期1121-1129,共9页
针对受多源干扰和执行器故障影响的小型无人直升机复杂轨迹的跟踪问题,提出了一种全回路连续非奇异终端滑模轨迹跟踪控制方法。首先,将轨迹跟踪问题转化为内外回路的指令跟踪问题;然后,设计高阶滑模观测器对包含故障和干扰影响的集总干... 针对受多源干扰和执行器故障影响的小型无人直升机复杂轨迹的跟踪问题,提出了一种全回路连续非奇异终端滑模轨迹跟踪控制方法。首先,将轨迹跟踪问题转化为内外回路的指令跟踪问题;然后,设计高阶滑模观测器对包含故障和干扰影响的集总干扰进行估计;最后,结合干扰估计信息构造复合连续非奇异终端滑模控制器,在保证控制量连续的同时,实现了轨迹跟踪误差的有限时间镇定。仿真结果表明,所提方法在执行器故障和多源干扰影响的情况下,保证了无人直升机对复杂轨迹的高精度跟踪。 展开更多
关键词 无人直升机 主动抗干扰控制 连续非奇异终端滑模控制 滑模观测器
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基于非奇异终端滑模的液压型ROV运动控制研究
7
作者 李亚昆 韩旭 +2 位作者 咸婉婷 白涛 韩云涛 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第S1期26-31,共6页
根据作业型水下机器人(ROV),研究了ROV推进器控制系统的设计方案及其运动控制方法。设计的控制系统主要由液压推进系统和伺服阀控制电路两部分组成。建立了ROV的水平面三自由度运动系统的运动学和动力学模型,并对模型进行简化。针对ROV... 根据作业型水下机器人(ROV),研究了ROV推进器控制系统的设计方案及其运动控制方法。设计的控制系统主要由液压推进系统和伺服阀控制电路两部分组成。建立了ROV的水平面三自由度运动系统的运动学和动力学模型,并对模型进行简化。针对ROV水平面运动位置定位误差不能在有限时间收敛为零的问题,设计合适的非奇异终端滑模面函数以及控制器,并加入自适应控制率对参数进行实时调整,通过李亚普诺夫函数分析控制系统的稳定性。同时,引入饱和函数有效的削弱了抖振的现象。最后将设计控制模型进行仿真,仿真结果证明了所提出的控制方法能够克服系统外部干扰,具有良好的鲁棒性和稳定性。 展开更多
关键词 电液控制 作业型水下机器人 非奇异终端滑模 运动控制系统
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分数阶互补非奇异终端滑模的PMSM控制
8
作者 秦光辉 简炜 +1 位作者 张金亮 彭国生 《湖北汽车工业学院学报》 2025年第3期46-50,55,共6页
为提高永磁同步电机调速系统的性能,提出一种基于扰动观测器的分数阶互补非奇异终端滑模控制方法。构造非线性干扰观测器,对系统的外部负载干扰进行估计,将估计值前馈补偿到速度控制器,并设计分数阶互补滑模,采用带饱和函数的控制率;设... 为提高永磁同步电机调速系统的性能,提出一种基于扰动观测器的分数阶互补非奇异终端滑模控制方法。构造非线性干扰观测器,对系统的外部负载干扰进行估计,将估计值前馈补偿到速度控制器,并设计分数阶互补滑模,采用带饱和函数的控制率;设计了分数阶互补非奇异终端滑模的控制策略,用Lyapunov稳定性判据说明文中方法能使PMSM控制系统渐进稳定。仿真结果表明,电机从启动达到稳态所需时间降低了78.8%;转速突增后达到稳态所需的时间降低了80%;电机突加负载时达到稳态所需时间降低了91.1%;分数阶互补非奇异终端滑模方法对参数变化及外部干扰具有更强的鲁棒性,能保证更精确的跟踪性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 分数阶互补 非奇异终端滑模 扰动观测器
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多源不确定条件下的飞行机器人模糊自适应非奇异终端滑模控制
9
作者 曹中森 陈彦杰 +2 位作者 刘鑫成 赵志刚 刘建蓝 《制造业自动化》 2025年第4期1-10,共10页
研究了由建模误差和环境干扰引起的未知项下飞行机器人的稳定控制问题,提出了一种基于未知项估计器用以实现飞行机器人稳定运动的模糊自适应非奇异终端滑模控制器。其中,采用模糊估计器实现对飞行机器人建模不确定项和环境干扰的估计,... 研究了由建模误差和环境干扰引起的未知项下飞行机器人的稳定控制问题,提出了一种基于未知项估计器用以实现飞行机器人稳定运动的模糊自适应非奇异终端滑模控制器。其中,采用模糊估计器实现对飞行机器人建模不确定项和环境干扰的估计,利用稀疏模糊规则库并结合模糊规则插值方法提高了模糊估计器的估计精度和收敛速度。基于模糊规则插值估计器,提出了一种新的模糊自适应非奇异终端滑模控制器,用以保证飞行机器人在不确定条件下的稳定控制。利用李雅普诺夫理论分析了所提估计器和控制器的稳定性,通过对比仿真实验验证了该控制器的性能和可行性,证明了该控制器在不确定条件下飞行机器人的稳定控制能力和良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 飞行机器人 模糊规则插值 非奇异终端滑模控制 不确定项估计
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无人自行车的自适应非奇异终端滑模平衡控制研究
10
作者 黄用华 任仰华 +3 位作者 庄未 骆泽众 梁子彦 侯冬利 《测控技术》 2024年第10期37-48,75,共13页
无人自行车会受到内部参数摄动、负载扰动、外部地况变化干扰等不确定性因素的影响,为了提升系统侧向的稳定控制性能,提出一种融合自适应非奇异终端滑模控制(Adaptive Non-Singular Terminal Sliding Mode Control, ANSTSMC)和线性扩张... 无人自行车会受到内部参数摄动、负载扰动、外部地况变化干扰等不确定性因素的影响,为了提升系统侧向的稳定控制性能,提出一种融合自适应非奇异终端滑模控制(Adaptive Non-Singular Terminal Sliding Mode Control, ANSTSMC)和线性扩张状态观测器(Linear Expansion State Observer, LESO)的平衡运动控制方法。首先,利用无人自行车线性变参数(Linear Parameter Varying, LPV)模型设计一种LESO来估计系统的总扰动,并将观测到的扰动补偿到控制策略中;然后,结合系统状态设计自动滑模切换增益,构建自适应非奇异终端滑模控制器,迫使无人自行车状态快速收敛到竖直的平衡点。数值仿真结果表明:当受到不同负载和不同车速的参数摄动时,ANSTSMC系统仍能够在-10°~10°范围内有效地校正自行车的侧向倾角,并且相较于传统的线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator, LQR)、全阶滑模控制器(Full Order Sliding Mode Controller, FOSMC)和降阶滑模控制器(Reduced Order Sliding Mode Controller, ROSMC),系统收敛的快速性、稳定范围和鲁棒性都具有明显的优势。物理样机实验结果进一步证明:即使受到负载变化和地况突变冲击干扰,ANSTSMC控制器依然能够较好地使车体保持直立平衡行走,并且其侧向倾角调整的范围在-3.5°~3.5°之间。 展开更多
关键词 无人自行车 平衡控制 自适应非奇异终端滑模控制 线性扩张状态观测器
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基于非线性扰动观测的储能双向DC-DC变换器非奇异终端滑模控制策略 被引量：5
11
作者 苏泳 陈艳峰 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1523-1531,共9页
在光储直流微电网系统中,储能双向DC-DC变换器在储能设备与直流母线之间起着关键的接口作用,其在光伏输出功率及负载大信号扰动下的性能优劣至关重要,将直接影响着直流母线电压的稳定运行。为此,提出了一种基于非线性扰动观测器(nonline... 在光储直流微电网系统中,储能双向DC-DC变换器在储能设备与直流母线之间起着关键的接口作用,其在光伏输出功率及负载大信号扰动下的性能优劣至关重要,将直接影响着直流母线电压的稳定运行。为此,提出了一种基于非线性扰动观测器(nonlinear disturbance observer,NDO)的非奇异终端滑模控制策略。首先采用基于微分几何理论的精确反馈线性化方法,将双向DC-DC变换器系统的状态空间模型转化为布鲁诺夫斯基标准式,并利用非线性扰动观测器对系统扰动量进行估计和补偿。在此基础上设计非奇异终端滑模控制器,并根据李雅普诺夫稳定性理论,证明所提控制策略的稳定性;进而分析所提控制策略的收敛性。最后,通过仿真验证所提控制策略的有效性。仿真结果表明,与文献中典型非线性控制策略相比,本文所提控制策略在光伏输出功率和负载有较大扰动时响应时间较快,并具有电压过充小、稳态误差小的优点。 展开更多
关键词 直流微网 双向DC-DC变换器 非奇异终端滑模控制 非线性扰动观测器
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一种改进趋近律的PMSM非奇异终端滑模控制 被引量：5
12
作者 杨松林 陈天昊 +2 位作者 刘启航 王坤 陈少华 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第4期5-12,共8页
为了提高永磁同步电机(PMSM)伺服控制系统的响应速度和鲁棒性,文章提出了一种基于终端滑模的永磁同步电机控制方法。首先对传统滑模面收敛性进行分析,引入了非奇异终端滑模面;其次在传统趋近律的基础上提出了一种新型趋近律,并设计了基... 为了提高永磁同步电机(PMSM)伺服控制系统的响应速度和鲁棒性,文章提出了一种基于终端滑模的永磁同步电机控制方法。首先对传统滑模面收敛性进行分析,引入了非奇异终端滑模面;其次在传统趋近律的基础上提出了一种新型趋近律,并设计了基于新型的趋近律的电流-转速控制器;最后设计了滑模观测器对电机存在的扰动进行前馈补偿,并进行转速观测。通过软件仿真和实验证明,所提出的新型控制算法较好地抑制了永磁同步电机在接近平衡点时的抖振问题,且具有较低的超调量、良好的抗扰动能力和较快的响应速度,验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 滑模算法 非奇异终端滑模面 新型趋近律 抗扰动性
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轮式移动工业机器人非奇异终端滑模轨迹跟踪控制 被引量：1
13
作者 靳俊霞 王彩玲 于峰 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第12期61-68,共8页
针对轮式移动工业机器人内、外扰动带来的不确定性对轨迹跟踪精度的影响,提出了一种非奇异终端滑模轨迹跟踪控制方法。首先建立了轮式移动工业机器人的动力学模型和轨迹跟踪误差模型;然后设计了扩张状态观测器来估计系统中的不确定性,... 针对轮式移动工业机器人内、外扰动带来的不确定性对轨迹跟踪精度的影响,提出了一种非奇异终端滑模轨迹跟踪控制方法。首先建立了轮式移动工业机器人的动力学模型和轨迹跟踪误差模型;然后设计了扩张状态观测器来估计系统中的不确定性,并设计了非奇异终端滑模控制律,通过对不确定性实时补偿,来抑制内、外扰动对控制系统的影响,实现了轮式移动工业机器人运动轨迹的高精度控制;最后利用Lyapunov理论进行了稳定性分析。仿真结果表明,设计扩张状态观测器能够准确估计出系统中的不确定性,估计的速度和角速度最大误差分别仅为0.02 m/s和0.03 rad/s,设计的非奇异终端滑模控制律与扩展卡尔曼控制方法和积分滑模面控制方法相比,具有更高的跟踪精度和更强的鲁棒性,轨迹跟踪的最大误差仅为0.04 m。测试结果验证了提出的控制方法符合设计预期,轨迹跟踪的最大误差仅为0.07 m,能够确保轮式移动工业机器人更加准确地跟踪期望轨迹。 展开更多
关键词 轮式移动工业机器人 轨迹跟踪 内外扰动 模型误差 扩张状态观测器 非奇异终端滑模
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基于非奇异终端滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制 被引量：1
14
作者 曹坤 卢跃辉 +4 位作者 杨月豪 陈维熊 郑书剑 葛群辉 马莉 《扬州大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期26-32,共7页
基于滑模观测器(sliding mode observer, SMO)的永磁同步电机无传感器控制中,SMO的收敛速度和固有抖振均会影响系统的控制性能.针对该问题,设计一种非奇异终端滑模观测器(nonsingular terminal sliding mode observer, NTSMO)以实现永... 基于滑模观测器(sliding mode observer, SMO)的永磁同步电机无传感器控制中,SMO的收敛速度和固有抖振均会影响系统的控制性能.针对该问题,设计一种非奇异终端滑模观测器(nonsingular terminal sliding mode observer, NTSMO)以实现永磁同步电机的无传感器控制.首先,构造积分型非奇异快速终端滑模面,使得电流观测误差在有限时间内快速收敛至零,避免奇异问题;其次,利用锁相环方法从观测的反电动势中获取转子的位置和速度,不仅可简化系统,而且能得到更为平滑的估计转子位置和转速;最后,通过Lyapunov函数证明该观测器的稳定性,并利用Simulink软件进行仿真验证.结果表明:采用NTSMO可实现对永磁同步电机转速的准确估计,且转子位置误差小,静态响应好;与传统的SMO相比,NTSMO的收敛速度更快,反电动势抖振更小,其系统控制性能更佳. 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模观测器 非奇异终端滑模观测器 无传感器控制
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基于扰动观测器的永磁同步电机非奇异终端滑模控制 被引量：2
15
作者 郭益武 于惠钧 +1 位作者 黄刚 蒋新春 《船电技术》 2024年第4期70-74,78,共6页
针对传统滑模控制中系统误差收敛速度缓慢以及系统固有抖振问题,采用一种自适应幂指数趋近律的非奇异终端滑模控制方法设计速度环控制器,在避免奇异现象的基础上实现系统误差快速收敛,提高了趋近速度并有效改善系统抖振问题。仿真结果... 针对传统滑模控制中系统误差收敛速度缓慢以及系统固有抖振问题,采用一种自适应幂指数趋近律的非奇异终端滑模控制方法设计速度环控制器,在避免奇异现象的基础上实现系统误差快速收敛,提高了趋近速度并有效改善系统抖振问题。仿真结果表明基于滑模扰动观测器下非奇异终端滑模的控制策略有效提高了永磁同步电机控制系统的动态响应能力和鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 非奇异终端滑模 前馈补偿 扰动观测器
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基于自适应非奇异终端滑模的Buck变换器控制 被引量：1
16
作者 胡印聪 刘陆 +4 位作者 戴肖肖 张汉章 蒋连杰 吴元柱 梅珂琪 《扬州大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期33-40,共8页
为了提高滑模控制下Buck变换器的控制性能并降低抖振,提出一种自适应非奇异终端滑模控制方法.首先,对Buck变换器进行建模与分析,得到存在扰动时的数学模型;其次,设计非奇异终端滑模面,进行控制器设计和稳定性分析,使得闭环系统在有限时... 为了提高滑模控制下Buck变换器的控制性能并降低抖振,提出一种自适应非奇异终端滑模控制方法.首先,对Buck变换器进行建模与分析,得到存在扰动时的数学模型;其次,设计非奇异终端滑模面,进行控制器设计和稳定性分析,使得闭环系统在有限时间内收敛并避免控制奇异问题,同时利用自适应律得到尽量小且足够抑制扰动的动态控制增益以削弱抖振;最后,通过理论分析和仿真实验验证所提控制方法的有效性.结果表明:该控制方法可以在减弱控制抖振的同时使得Buck变换器的输出电压在有限时间内跟踪上参考电压;当Buck变换器中的负载电阻和输入电压突变时,所提方法亦能表现出良好的抗干扰能力. 展开更多
关键词 BUCK变换器 自适应技术 非奇异终端滑模 有限时间收敛
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四旋翼无人机非奇异终端滑模控制
17
作者 高润泽 李红光 吴少博 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期289-294,326,共7页
四旋翼无人机复杂的系统特性和对扰动的敏感性给控制系统的设计增加了难度。针对四旋翼无人机模型建立时存在不确定性、在实际飞行过程中易受到外界环境扰动的问题进行研究,将无人机的控制结构分为内外回路并引入虚拟控制量,设计了一种... 四旋翼无人机复杂的系统特性和对扰动的敏感性给控制系统的设计增加了难度。针对四旋翼无人机模型建立时存在不确定性、在实际飞行过程中易受到外界环境扰动的问题进行研究,将无人机的控制结构分为内外回路并引入虚拟控制量,设计了一种非奇异终端滑模控制器并证明了在位置回路和姿态回路控制中的稳定性,最后通过数值仿真实验,表明所设计的非奇异终端滑模控制器提高了系统的响应速度和抗干扰性能。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 滑模控制 非奇异终端滑模 轨迹跟踪 抗干扰
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极端工况下永磁同步电机改进非奇异终端滑模控制
18
作者 龚事引 李丹 +2 位作者 于惠钧 黄刚 周湘杰 《电工技术》 2024年第3期188-191,206,共5页
针对永磁同步电机控制系统性能易受参数变化、外部扰动等不确定性因素影响而下降的问题,设计了一种转速环改进型非奇异终端滑模控制方法。首先,建立永磁同步电机的数学模型;然后,采用改进型指数趋近律与非奇异终端滑模面相结合设计控制... 针对永磁同步电机控制系统性能易受参数变化、外部扰动等不确定性因素影响而下降的问题,设计了一种转速环改进型非奇异终端滑模控制方法。首先,建立永磁同步电机的数学模型;然后,采用改进型指数趋近律与非奇异终端滑模面相结合设计控制器;同时,利用扩展滑模扰动观测器估计系统中不确定性参数,并通过Lyapunov函数证明了其稳定性;最后,通过仿真实验对所提出的控制方案的有效性进行了分析验证。结果表明,与PI控制和传统NTSMC方法相比,该方法在保证快速收敛的同时明显削弱了抖振现象,具有一定的鲁棒性和抗干扰性。 展开更多
关键词 滑模控制 扩展滑模扰动观测器 永磁同步电机 自适应指数趋近律 非奇异终端滑模面
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永磁同步电动机混合非奇异终端滑模变结构控制 被引量：34
19
作者 张晓光 赵克 孙力 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第27期116-122,共7页
为了进一步提高滑模控制系统的控制性能,提出了混合非奇异终端滑模控制(hybrid nonsingular terminal sliding mode,HNTSM)策略,该控制策略结合线性滑模与非奇异终端滑模(nonsingular terminal sliding mode,NTSM)的优点,提高了系统状... 为了进一步提高滑模控制系统的控制性能,提出了混合非奇异终端滑模控制(hybrid nonsingular terminal sliding mode,HNTSM)策略,该控制策略结合线性滑模与非奇异终端滑模(nonsingular terminal sliding mode,NTSM)的优点,提高了系统状态的收敛速度,实现了状态变量的全局快速收敛,并设计控制函数,解决了终端滑模的奇异性问题。应用该方法设计永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)混合非奇异终端滑模速度控制器,并与PI调节器进行了仿真与实验对比。仿真和实验结果表明,该速度控制器能够有效地提高系统的静态、动态特性与鲁棒性。 展开更多
关键词 混合非奇异终端滑模控制 永磁同步电动机 PI控制 非奇异终端滑模控制
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永磁直驱风力发电机非奇异终端滑模控制 被引量：4
20
作者 马毓敏 赵南南 +3 位作者 刘金颂 白天羽 杨旭 崔小伟 《电机与控制应用》 2024年第3期86-94,共9页
为提高永磁直驱风力发电系统的抗扰能力和控制精度,提出了一种扰动观测器与非奇异快速终端滑模控制相结合的最大功率跟踪控制策略。利用扰动观测器得到风力发电机的转矩变化,对控制器进行前馈补偿;采用非奇异快速终端滑模面提高控制器... 为提高永磁直驱风力发电系统的抗扰能力和控制精度,提出了一种扰动观测器与非奇异快速终端滑模控制相结合的最大功率跟踪控制策略。利用扰动观测器得到风力发电机的转矩变化,对控制器进行前馈补偿;采用非奇异快速终端滑模面提高控制器的动态性能,实现系统快速收敛,减少因扰动引起的抖振。仿真结果表明,所提策略在随机风速的情况下可以准确估计转矩变化,提高最大功率跟踪过程中的转速跟踪精度和风能利用率。 展开更多
关键词 永磁直驱风力发电 最大功率跟踪 非奇异快速终端滑模 扰动观测器
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