作者:王慧; 姜守岭 期刊:《控制工程》 2019年第09期
数字液压缸存在各种类型的扰动,包括参数不确定和不确定非线性,这些因素会限制数字液压缸高精度位置控制。针对数字液压缸高精度位置控制,提出一种反步控制与非线性干扰观测器相结合的控制策略以提高位置控制跟踪精度。首先建立了数字液压缸的非线性控制模型,基于李雅普诺夫方法从理论上证明了所设计的系统控制器能够保证系统全局稳定性,利用MATLAB/Simulink仿真软件验证所设计的控制策略的有效性。仿真结果表明,该控制策略能有效...
为了提高永磁同步电机调速系统的控制性能,提出了一种基于非线性干扰观测器的鲁棒滑模速度控制器。首先建立了包含负载扰动的永磁同步电机数学模型,为了减少扰动量的影响,采用非线性干扰观测器进行在线估计,并以此得到的观测值作为前馈量补偿到滑模控制器的输入端。最后与PI控制器进行仿真比较,结果表明,该算法提高了系统的响应速度,减小了稳态误差。
作者:陈阳; 马建伟 期刊:《火力与指挥控制》 2018年第08期
在时间尺度分离法的基础上,建立了旋转导弹分层控制模型。针对旋转导弹旋转带来的横向与纵向之间的交叉耦合利用动态逆方法进行解耦控制,针对旋转导弹旋转带来的气动参数对外界变化敏感的特点,利用非线性干扰观测器跟踪气动参数敏感变化量,设计了旋转导弹动态逆控制器。并基于Lyapunov方法,给出了整个系统的稳定性证明。将两种方法进行对比,仿真结果表明,动态逆与观测器相结合的方法设计的控制方案更加有效地克服了滚转带来的耦合,...
作者:刘芳璇; 虞梦月; 李益民; 王桂荣 期刊:《兰州理工大学学报》 2019年第04期
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Lyapuno...
作者:谢方圆; 张爱民 期刊:《航天控制》 2019年第05期
对复杂环境下的卫星姿态控制进行了研究,针对存在外界干扰和转动惯量不确定的卫星姿态控制,建立了基于误差四元数卫星姿态动力学与运动学方程,在此基础上设计了反演滑模控制器,构造Lyapunov函数并从理论上证明了闭环系统的稳定性;设计非线性干扰观测器(NDO)对等效干扰进行估计,使控制器输出力矩减小,有效降低了输出饱和的风险,同时抑制了滑模控制带来的抖振;为了获得更好的控制效果,以控制器参数为优化变量,综合考虑了控制器的动态...
作者:毛柏源; 李君龙; 张锐; 叶松青 期刊:《现代防御技术》 2019年第03期
针对高速机动目标拦截过程中存在目标机动信息未知等问题,提出一种结合有限时间收敛的非线性干扰观测器与动态面反步设计的复合控制导弹制导控制一体化设计方法。首先,建立了姿控模式复合控制导弹制导控制一体化模型,采用有限时间收敛的非线性干扰观测器估计目标加速度信息、建模误差以及气动参数不确定等信息。其次,基于动态面的反步法设计了一体化控制律,避免了传统反步法的“微分爆炸”问题。最后,采用Lyapunov理论分析了闭环系...
作者:朱晓荣; 陈朝迁; 张雨濛 期刊:《高电压技术》 2019年第08期
为解决不平衡电网电压引起的并网电流畸变和直流微电网电压脉动问题,提出了直流微电网电压/并网电流综合控制策略。首先,利用并网逆变器控制策略消除并网电流负序分量;然后,引入了基于非线性干扰观测器的电容器补偿装置来消除由负序电压引起的电压脉动分量,并分析了非线性干扰观测器的收敛性;最后,在Matlab/Simulink中建立了直流微电网模型并进行了时域仿真。仿真结果表明:在交流电网电压不平衡时,该控制策略能够实现并网电流正弦...
作者:邵暖; 刘乐 期刊:《高技术通讯》 2017年第11期
针对具有静态领导者的多智能体机器人分布式包含控制问题,研究了一种基于耗散Hamilton理论与非线性干扰观测器(NDO)的双目视觉伺服控制方法。首先应用图论中的有向图构建机器人间的拓扑关系,使得每个跟随者能够根据邻居机器人的状态信息确定出自己的跟踪目标,并推导出一种针对动态目标点的双目视觉伺服模型。其次通过预反馈控制建立跟随者的耗散Hamilton模型,并选用NDO对系统中总的不确定项进行动态观测。再次利用互联和阻尼配置...
作者:张朋飞; 李炯; 苏放; 李琬祺; 雷虎民 期刊:《固体火箭技术》 2019年第02期
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...
作者:何用辉; 陈兴武; 黄锡泉; 卓书芳 期刊:《信息与控制》 2017年第06期
微机电系统(micro-electro-mechanic system,MEMS)陀螺仪是一种新兴的惯性传感器,然而在加工制造和现场应用过程中,MEMS陀螺不可避免地会受到外界干扰的影响,降低角速率检测精度.针对干扰中的常值不匹配成分,提出一种基于非线性干扰观测器的滑模控制方法,利用非线性干扰观测器实现常值不匹配干扰的实时估计,同时在控制律中增加一个补偿因子提高控制精度.最后利用李亚普诺夫法证明了滑模面的可达性和观测器的收敛性.仿真结果表明了...
作者:陈刚; 吴俊 期刊:《中国公路学报》 2019年第06期
为了实现不同行驶工况下车速的精确、稳定控制.提出一种基于非线性干扰观测器的无人驾驶机器人车辆模糊滑模车速控制方法。考虑模型不确定性和外部干扰对车速控制的影响,建立车辆纵向动力学模型。通过分析无人驾驶机器人油门机械腿、制动机械腿的结构、机械腿操纵自动挡车辆踏板的运动,建立油门机械腿和制动机械腿的运动学模型。在此基础上,分别设计油门/制动切换控制器、油门模糊滑模控制器以及制动模糊滑模控制器,并进行控制系统...
作者:方星; 刘飞; 高翔 期刊:《控制理论与应用》 2018年第11期
针对蛟龙号载人潜水器(JIAOLONG)在运行过程中受到深海洋流、模型不确定性和未建模动态等因素影响,本文设计了一种基于干扰观测器的新型全阶滑模控制(disturbance-observer based full-order sliding mode control,DOB–FOSMC)方法.首先,建立载人潜水器系统的动力学模型;然后,设计扩展非线性干扰观测器估计系统的复合扰动;其次,设计能够描述潜水器完整动态特性的全阶滑模面,从而得到滑模控制律,并给出闭环控制系统的稳定性分析;最...
作者:窦立谦; 毛奇; 苏沛华; 胡超芳 期刊:《控制与决策》 2019年第08期
可移动唇罩式变几何进气道高超声速飞行器是指飞行器发动机前端设有一个能沿着来流方向前后平移的唇罩,从而能够实现飞行器的最大气流捕获,以提高发动机的机动性能.针对变几何进气道飞行器强非线性以及存在参数不确定性等特点,提出一种基于非线性干扰观测器的自适应模糊控制策略.首先,基于反步思想将变几何进气道飞行器模型分解为速度子系统和高度子系统,并将其转化为严反馈形式控制系统;其次,利用模糊逻辑系统并结合自适应技术在...
作者:刘慧博; 刘尚磊 期刊:《系统仿真学报》 2018年第03期
针对转台中的摩擦、建模误差等不确定性,采用基于摩擦模型和非线性干扰观测器相结合的补偿策略。首先对摩擦进行建模并通过遗传算法辨识模型参数,利用辨识的模型进行补偿;其次使用非线性干扰观测器对建模误差、摩擦的欠、过补偿等扰动进行估计,利用估计值做进一步补偿。采用反演滑模控制器,保证了系统的稳定性;利用模糊算法调整滑模控制的切换增益以降低“抖振”。仿真结果表明,该方法降低了摩擦等不确定性对系统的影响,减弱了滑模...
作者:雷虎民; 王业兴; 卜祥伟; 王华吉 期刊:《系统工程与电子技术》 2018年第09期
针对导引头稳定平台存在不确定弹体速度干扰以及非线性摩擦干扰的问题,结合滑模控制和非线性干扰观测器理论,提出一种基于非线性干扰观测器的二阶滑模控制方法。针对系统模型中的多个不确定干扰项,首先,采用新型微分跟踪器对状态量的导数值进行估计,进而得到干扰项的估计值,通过坐标变换,将系统中的不确定项进行归一化处理,便于控制器设计;其次,基于新型微分跟踪器设计了新型非线性干扰观测器,以实现对归一化后系统干扰项的精确估...
作者:赵回; 王雪梅; 许哲; 杨柱; 吴桐; 王健永 期刊:《中国测试》 2019年第03期
为提高转台伺服系统的低速跟踪性能,提出一种结合LuGre摩擦模型和非线性干扰观测器(NDO)补偿非线性干扰的方法。使用LuGre摩擦模型补偿系统的摩擦干扰力矩,建立NDO模型消除系统建模不精确及其他未知干扰的影响,并采用反演法设计系统的自适应滑模控制律。通过仿真表明,基于LuGre+NDO模型自适应滑模控制能有效消除转台的低速'爬行'现象,位置稳态误差达到2×10–5 rad,速度稳态误差达到1.5×10–3 rad/s。且通过与传统控制方法结果对比,...
作者:骆长鑫; 张东洋; 雷虎民; 卜祥伟; 叶继坤 期刊:《航空学报》 2018年第04期
针对存在参数摄动的吸气式高超声速飞行器(AHV)弹性体模型,考虑执行机构幅值和速率受限问题,提出了一种基于辅助误差补偿策略的鲁棒反演控制方法。采用改进的辅助系统,保证了执行机构在幅值与速率同时达到饱和时闭环控制系统的稳定性和跟踪误差的有界性;采用有限时间收敛微分器(FD),实现了对虚拟指令及其一阶导数的有效估计,并在此基础上,设计非线性干扰观测器(NDO),对模型不确定项进行了平滑估计,进一步提高了控制精度。通...
作者:张帅; 王志萍; 夏飞 期刊:《计算技术与自动化》 2017年第03期
针对目前国内四旋翼飞行器在电力巡检中的广泛应用,对四旋翼飞行器的姿态控制提出更高的要求.由于四旋翼飞行器存在着非线性、多变量耦合的内部不匹配干扰和风力等的外部干扰,设计了非线性干扰观测器来逼近这些干扰形成反馈补偿,从而抵消各种干扰,主回路采用PID控制器。计算机搭建Matlab仿真模型验证控制器的控制效果,编写三维轨迹和姿态角的GUI监测界面,Simulink仿真结果表明:该非线性干扰观测器能有效抵消干扰。
作者:刘芳璇; 张爱民; 王桂荣; 李益民 期刊:《制造业自动化》 2017年第09期
为研究HXD3型电力机车轮对齿隙受线路激扰和车行冲击影响时的位置控制精度,考虑实际工况中齿隙传动的非线性以及外界干扰的周期性,建立了齿隙传动伺服系统的数学模型;针对具有齿隙输入和未知时变参数的非线性系统,结合齿轮传动控制方向未知的实际工况,引入Nussbaum类型函数;为改善系统抖振,同时减小外干扰和不确定性对系统的影响,添加了非线性干扰观测器;基于积分滑模控制器收敛快速、鲁棒性强的优点,设计了具有衰减因子的积分滑模...
作者:金坤善; 宋建丽; 李永堂; 仉志强 期刊:《机械工程学报》 2017年第14期
针对四辊卷板机侧辊位移跟踪控制存在负载变化、参数摄动和未建模动态等不确定性问题,提出一种基于非线性扰动观测器的自适应滑模控制策略。采用非线性扰动观测器在线获取并补偿等效扰动;针对引入非线性扰动观测器后的系统,采用反步法设计自适应滑模控制器,利用自适应律动态补偿扰动观测误差,以降低滑模控制器的切换增益。该设计方法放宽了滑模切换增益对系统不确定性上界的先验性要求,降低了外界干扰和系统不确定性对侧辊位移跟踪...