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固定翼无人机的二阶PID滑模控制方法 预览
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作者 王力 祁浩然 +1 位作者 穆东旭 张晓蕾 《计算机仿真》 北大核心 2019年第4期39-43,共5页
考虑系统参数摄动和外界干扰对固定翼无人机系统性能的影响,对固定翼无人机姿态角和飞行速度精确跟踪问题进行研究。首先,引入一种非线性干扰观测器来对复合干扰进行精确估计。然后,在干扰观测器的基础上,设计一种自适应二阶PID滑模控制... 考虑系统参数摄动和外界干扰对固定翼无人机系统性能的影响,对固定翼无人机姿态角和飞行速度精确跟踪问题进行研究。首先,引入一种非线性干扰观测器来对复合干扰进行精确估计。然后,在干扰观测器的基础上,设计一种自适应二阶PID滑模控制器,将不连续的符号函数隐藏在控制量的一阶导数上,通过积分得到连续的实际控制输入,从而消除切换控制引起的抖振现象,并通过Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的稳定性。仿真结果表明,上述控制方案能保证无人机姿态角和飞行速度控制精度,对参数摄动和外部干扰具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 外界干扰 固定翼无人机 系统性能 干扰观测器 控制精度
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复杂环境下球形机器人深度控制研究 预览
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作者 赵小虎 冯迎宾 +2 位作者 何震 李智刚 王亚彪 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第15期74-78,共5页
为使油浸式变压器内部检测机器人在巡检作业时具有较高的稳定性与机动性,分析机器人在变压器油中的受力及运动的基础上,建立机器人在变压器油中的垂向运动模型。考虑存在外界未知扰动情况,提出一种基于非线性干扰观测器的自适应反步深... 为使油浸式变压器内部检测机器人在巡检作业时具有较高的稳定性与机动性,分析机器人在变压器油中的受力及运动的基础上,建立机器人在变压器油中的垂向运动模型。考虑存在外界未知扰动情况,提出一种基于非线性干扰观测器的自适应反步深度控制器,并通过Lyapunov函数证明了控制器的稳定性。仿真实验结果表明,所设计的控制器能够准确实现目标深度控制,有效解决了机器人在复杂环境下未知干扰造成的振荡问题,具有鲁棒性好、可靠性高的特点。 展开更多
关键词 球形水下机器人 运动控制 干扰观测器 反步控制 LYAPUNOV
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PMSM调速系统新型抗扰动模型预测控制策略 预览 被引量:3
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作者 王永宾 许军 周奇勋 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第36期61-66,共6页
提出一种基于灰预测理论的抗扰动模型预测控制方法.首先推导出模型预测控制系统中干扰量与输出误差之间的解析关系;利用系统已知输出误差建立稳定灰预测模型,预测系统未来时刻的输出误差;根据干扰量与输出误差之间的关系,采用反馈输出... 提出一种基于灰预测理论的抗扰动模型预测控制方法.首先推导出模型预测控制系统中干扰量与输出误差之间的解析关系;利用系统已知输出误差建立稳定灰预测模型,预测系统未来时刻的输出误差;根据干扰量与输出误差之间的关系,采用反馈输出误差预测值的方法,实现对系统干扰量的前馈补偿控制.对模型预测控制PMSM调速系统进行仿真实验,选择出干扰观测器抗扰动方法中的最优干扰模型结构;对两种抗扰动方法比较分析得出,基于灰预测理论的抗扰动模型预测控制不需要考虑干扰模型结构,简化了系统设计、提高了系统自适应性,同时能够获得与优化干扰观测器模型预测控制一样的性能. 展开更多
关键词 模型预测控制 灰预测 干扰模型 干扰观测器 抗扰动
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压桩机边桩工作的自动调平系统仿真研究 预览
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作者 胡均平 陈炜 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2011年第12期 163-167,共5页
研究提高压桩机工作效率问题,针对静力压桩机边桩工作支腿负载干扰大,自动调平难以成功的问题,从桩机结构和配重布置分析了支腿干扰力的产生,结合液压控制系统分析了自动调平系统难以实现的原因。为消除负载干扰的影响,提出了采用状态... 研究提高压桩机工作效率问题,针对静力压桩机边桩工作支腿负载干扰大,自动调平难以成功的问题,从桩机结构和配重布置分析了支腿干扰力的产生,结合液压控制系统分析了自动调平系统难以实现的原因。为消除负载干扰的影响,提出了采用状态观测器实时预测干扰力,对系统干扰进行前馈补偿,建立了桩机自动调平系统的机-液耦合模型,对边桩调平进行了仿真研究,并对控制过程进行了仿真。仿真结果表明,采用的方法可以保证压桩机边桩工作实现自动调平,为设计提供了依据。 展开更多
关键词 压桩机 边桩 自动调平 干扰力 状态观测器
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化工生产过程控制系统中的抗干扰设计 预览
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作者 马允 胡晓嵬 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2011年第2期 138-140,161,共4页
介绍了一种化工生产过程控制系统中的抗干扰设计方法。该方法结合了动态矩阵控制算法和改进的扰动观测器算法。理论分析和焙烧ZrO2仿真实验表明,该方法的控制效果明显优于常规的PID控制,能有效地抑制扰动,具有较强的鲁棒性和自适应能力。
关键词 时滞 抗干扰 动态矩阵控制 扰动观测器
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一种新型算法在气动伺服阀中的应用 预览
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作者 杨云 《甘肃科学学报》 2010年第2期 144-147,共4页
针对一种由音圈电机直接驱动单级气动伺服阀的结构特点和工作原理,提出了数字控制算法,算法由计算迟延补偿器和干扰观测器组成,用来实现阀的高频率、高精度流量控制.实验研究表明,采用数字控制的新型气动伺服阀的动态特性和控制精度优... 针对一种由音圈电机直接驱动单级气动伺服阀的结构特点和工作原理,提出了数字控制算法,算法由计算迟延补偿器和干扰观测器组成,用来实现阀的高频率、高精度流量控制.实验研究表明,采用数字控制的新型气动伺服阀的动态特性和控制精度优于传统的喷嘴—挡板型二级气动伺服阀,阀的固有频率可达300Hz. 展开更多
关键词 气动伺服阀 数字控制 计算延迟补偿器 干扰观测器
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基于干扰观测器的异步电机变频调速系统 预览
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作者 白晶 李华德 王忠礼 《煤矿机械》 北大核心 2005年第2期 82-84,共3页
针对传统矢量控制系统存在的对电机参数的鲁棒性差这一难点问题,首次提出用干扰观测器观测出负载干扰及参数时变造成的实际对象与名义模型之间的等效干扰,解决电机参数的鲁棒性差这一难点问题,理论分析与仿真结果证明了方案的可行性与... 针对传统矢量控制系统存在的对电机参数的鲁棒性差这一难点问题,首次提出用干扰观测器观测出负载干扰及参数时变造成的实际对象与名义模型之间的等效干扰,解决电机参数的鲁棒性差这一难点问题,理论分析与仿真结果证明了方案的可行性与有效性. 展开更多
关键词 逆控制 干扰观测器 变频调速
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具有输入饱和的制动缸自适应Super-twisting控制 预览
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作者 刘芳璇 虞梦月 +1 位作者 李益民 王桂荣 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第4期103-109,共7页
为研究电力机车单元制动缸在制动时受辅助风缸压力和轮对径向形变挤压时的制动缸活塞位置控制精度,考虑实际工况中活塞与制动缸内壁非严格配合引起的压力漏损,建立了制动缸气动伺服系统的数学模型;针对该非线性系统中存在的未知时变负... 为研究电力机车单元制动缸在制动时受辅助风缸压力和轮对径向形变挤压时的制动缸活塞位置控制精度,考虑实际工况中活塞与制动缸内壁非严格配合引起的压力漏损,建立了制动缸气动伺服系统的数学模型;针对该非线性系统中存在的未知时变负载扰动,设计非线性干扰观测器对其实际值进行估计,对观测误差采用自适应模糊逻辑系统进行逼近,进一步削弱时变扰动对系统的影响;结合系统控制量存在饱和的实际工况,引入饱和辅助控制系统;依据Lyapunov稳定性理论,基于Super-twisting控制方法收敛快速、待设计参数较少的优点,构造了基于Nussbaum类型函数的自适应Super-twisting控制器.理论分析及仿真结果表明,制动缸伺服系统闭环输出一致有界,系统跟踪误差、滑模面及控制量动态抖振较小,收敛迅速;滑模面及扰动量观测误差收敛于0.制动缸伺服系统输出能够快速稳定跟踪输入指令,且对外部时变负载扰动具有较强鲁棒性. 展开更多
关键词 非线性干扰观测器 自适应模糊逻辑系统 饱和辅助控制 Nussbaum类型函数 自适应Super-twisting控制
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双重未知干扰解耦的多传感器系统偏差校正与状态估计
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作者 冯肖雪 李淑慧 潘峰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期228-239,共12页
具有未知干扰输入的随机系统状态估计问题广泛存在于控制、通信、信号处理和故障诊断等领域,但目前的研究成果大多局限于单传感器动态离散系统。针对状态方程含有未知干扰、量测方程含有未知偏差的多传感器系统状态估计问题开展了研究,... 具有未知干扰输入的随机系统状态估计问题广泛存在于控制、通信、信号处理和故障诊断等领域,但目前的研究成果大多局限于单传感器动态离散系统。针对状态方程含有未知干扰、量测方程含有未知偏差的多传感器系统状态估计问题开展了研究,提出了一种双重未知干扰解耦下的最小方差无偏估计滤波器。首先,建立量测偏差通用演化模型;然后,解耦偏差演化模型中的未知输入,设计最小方差无偏估计器对量测干扰偏差进行估计;之后,利用估计出的量测偏差来校正动态系统测量值;最后,根据量测偏差校正后的系统模型设计最优状态观测器,获得具有最小方差无偏的状态估计。径向飞行控制系统的例子验证了所提方法的有效性,与相关方法的仿真对比反应了所提方法的优越性。 展开更多
关键词 未知干扰解耦 状态估计 多传感器系统 最小方差无偏估计 最优状态观测器
螺旋桨负载平衡装置控制系统设计及仿真 预览
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作者 饶博文 唐猛 代登志 《计算机测量与控制》 2018年第6期61-64,68共5页
以一螺旋桨负载平衡装置为研究对象,通过对该装置在俯仰及偏转位置角度的控制,以达到对该装置方位控制和负载力平衡的目标;基于该系统强的耦合特性,通过状态反馈策略实现对系统解耦,并结合位置控制,实现该装置方位和俯仰角度的精确控制... 以一螺旋桨负载平衡装置为研究对象,通过对该装置在俯仰及偏转位置角度的控制,以达到对该装置方位控制和负载力平衡的目标;基于该系统强的耦合特性,通过状态反馈策略实现对系统解耦,并结合位置控制,实现该装置方位和俯仰角度的精确控制;同时,为了应对负载突变扰动对该装置位置及姿态影响,一个干扰观测器被设计出以用于实时观测外部干扰推力大小,最后,通过前馈补偿的方式提高该装置对干扰抑制的响应效果;通过系统动态模型建立、解耦设计、位置控制设计、扰动观察器设计和基于该观察输出的前馈干扰抑制补偿设计等研究,实现了当外载荷突变时的扰动抑制及姿态控制;研究结果表明引入干扰观测器及前馈补偿调节控制器时的扰动抑制能力得以增强;这对于基于该装置的平台的稳定性提高有着极大的工程应用价值。 展开更多
关键词 螺旋桨负载平衡装置 解耦控制 抗干扰扰动 降阶观测器
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四旋翼无人机双螺旋桨推进跟踪最优控制仿真 预览
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作者 吴米 张世亮 吴佳 《计算机仿真》 北大核心 2018年第10期109-113,共5页
双螺旋桨推进跟踪系统在四旋翼无人机悬吊的动态环境中,要求根据上位机实时控制指令调整空间位置,保证双螺旋桨推进系统在空间中始终保持精准的位置输出。如何降低外界的随机扰动对系统的影响,同时保证系统的动态跟随性能是设计的一... 双螺旋桨推进跟踪系统在四旋翼无人机悬吊的动态环境中,要求根据上位机实时控制指令调整空间位置,保证双螺旋桨推进系统在空间中始终保持精准的位置输出。如何降低外界的随机扰动对系统的影响,同时保证系统的动态跟随性能是设计的一大难点。为了解决上述问题,提出了一种利用干扰观测的最优控制器方法。采用极点配置法设计干扰推力观测器实时观测出外部干扰推力。通过前馈补偿的方式降低干扰推力对系统的影响。为了平衡系统误差和输入的控制量,设计最优控制器来保证整体反馈系统的鲁棒稳定性。通过对设计的控制器进行仿真验证,表明优化后的系统受到扰动时有更小的超调和恢复时间,说明带有干扰观测器的最优控制器能够有效地补偿外部扰动,提高推进系统的位置响应精度及抗干扰能力。 展开更多
关键词 螺旋桨推进系统 最优控制 抗干扰扰动 降阶观测器
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抗多径干扰的有限时间收敛制导律 预览
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作者 陈峰 何广军 《兵工学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期1741-1748,共8页
当雷达导引头俯视探测超低空目标时,受多径干扰的影响,跟踪精度严重降低。为了最大限度地降低干扰,需要将弹目视线角约束至布儒斯特角。基于终端滑模控制的方法,设计了一种非奇异快速终端滑模制导律;针对该制导律中目标加速度难以准确... 当雷达导引头俯视探测超低空目标时,受多径干扰的影响,跟踪精度严重降低。为了最大限度地降低干扰,需要将弹目视线角约束至布儒斯特角。基于终端滑模控制的方法,设计了一种非奇异快速终端滑模制导律;针对该制导律中目标加速度难以准确获得的问题,设计了滑模扰动观测器来估计目标加速度;在非奇异快速终端滑模制导律中引入观测器的估计值和带开关系数的符号函数,设计出一种复合非奇异快速终端滑模制导律。通过Lyapunov理论证明,该复合制导律可保证弹目视线角在有限时间内快速收敛至布儒斯特角,同时视线角速率收敛至0附近的小邻域内。仿真结果表明:当该复合制导律应用于对超低空目标拦截时,可使脱靶量减少至杀伤半径之内;相比于传统滑模制导律,可使系统状态的收敛时间减少4 s左右。 展开更多
关键词 制导律 多径干扰 有限时间收敛 滑模扰动观测器
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输入观测器在激光焦点位置控制系统中的应用 预览 被引量:1
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作者 盛镔 刘强 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1995年第2期 101-104,共4页
针对激光划线切割激光焦点位置控制系统,提出了一种估计未知扰动输入(工件起伏坡度)的重构方法,在此基础上引入前馈补偿信号,构成一个无静差复合控制器,就系统主要参数变动时,系统的鲁棒性进行了分析,并对前馈补偿通道进行了参... 针对激光划线切割激光焦点位置控制系统,提出了一种估计未知扰动输入(工件起伏坡度)的重构方法,在此基础上引入前馈补偿信号,构成一个无静差复合控制器,就系统主要参数变动时,系统的鲁棒性进行了分析,并对前馈补偿通道进行了参数设计,系统实验证明这种重构及补偿方法是可行的。 展开更多
关键词 函数观测器 鲁棒性 激光加工 切削 控制系统
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