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基于非线性干扰观测器的IPMSM改进无模型滑模控制
2024年
针对内置式永磁同步电机参数摄动导致模型不确定而影响系统控制性能的问题,提出一种基于非线性干扰观测器的内置式永磁同步电机改进无模型滑模控制方法。首先,建立考虑参数摄动的内置式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM)新型超局部模型;其次,利用改进滑模趋近律设计滑模控制器作为无模型控制中的反馈控制器;然后,设计非线性干扰观测器观测估计无模型控制中的未知复杂项;最后,与传统无模型滑模控制方法进行仿真实验对比。仿真实验结果证明所提方法能有效解决系统参数摄动影响电机控制性能等问题,验证了所提方法的有效性及优越性。
谷爱昱庞城洁黎家麟陈志凯孟洋
关键词:内置式永磁同步电机非线性干扰观测器
基于非线性干扰观测器的磁悬浮球系统自适应反演滑模控制
2024年
为解决磁悬浮球系统易受模型内部参数变化和外界干扰的问题,提出了基于非线性干扰观测器的自适应反演滑模控制算法(NDO-ABSMC)。首先,建立磁悬浮球系统状态空间模型,然后设计非线性干扰观测器(NDOB),用来观测系统受到的外部干扰,经证明,该观测器对扰动的观测误差可以在有限时间内收敛。其次,为克服系统不确定性,设计了基于非线性干扰观测器的自适应反演滑模控制器;最后,对所提出的(NDO-ABSMC)进行了仿真验证。结果表明:与反演滑模控制算法(BSMC)相比,基于非线性干扰观测器的自适应反演滑模控制对扰动有明显的抑制作用,轨迹跟踪效果显著,优化了磁悬浮球系统的控制效果,增强了系统的鲁棒性。
罗国威韩光信
关键词:磁悬浮球系统非线性干扰观测器
基于非线性干扰观测器的模糊自适应滑模控制
2023年
为了提高上肢康复外骨骼机器人在轨迹跟踪康复训练的精度及速度,提出了一种基于非线性干扰观测器的模糊自适应滑模控制方法。通过拉格朗日法,建立动力学模型以分析其动力学特性。提出将外骨骼工作中受到的扰动分为两部分的思路,采用模糊自适应控制的方法对摩擦部分进行估计,设计了非线性干扰观测器对系统外部慢时变干扰部分进行估计并进行力矩补偿。针对传统滑模控制中存在的抖振问题,结合新型趋近律设计了新型非线性滑模控制器,采用Lyapunov稳定性理论分析其稳定性。通过Matlab/Simulink进行控制仿真。研究结果表明,该控制方法可以克服摩擦干扰、外部扰动以及建模误差带来的不确定性,有效提高了外骨骼机器人轨迹跟踪的精度,在提高收敛速度、降低抖振等方面具有一定的优势。
马振九夏春明赵彤彤章悦曹港生康高峰
关键词:外骨骼机器人康复训练非线性干扰观测器模糊自适应控制
基于非线性干扰观测器的下肢外骨骼模糊自适应控制方法
本发明公开一种基于非线性干扰观测器的下肢外骨骼模糊自适应控制方法,应用于外骨骼机器人领域;由于外骨骼机器人动力学参数很难得到精确数值,并且在控制外骨骼过程中所存在的外部干扰很难进行估计,为了解决上述问题,使外骨骼能够更好...
郭庆詹浩然陈振雷石岩张继宇许猛严尧寇建阁蒋丹王一轩
基于非线性干扰观测器的无人船与自主水下航行器协同运动控制策略被引量:1
2023年
面向水域探测场景的立体化、多样化、复杂化,基于领航-跟随编队控制的思想,提出了水面无人船(Unmanned Surface Vehicle,USV)和自主水下无人航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)跨介质异构体协同运动控制策略.首先,该控制策略考虑了未知环境干扰等因素带来的动力学建模误差,设计了非线性干扰观测器用以估计误差影响;其次,利用动态自适应前视距离改进视线法(LOS),在制导层面解决AUV欠驱动控制问题,结合级联系统分析USV-AUV编队控制问题,通过反馈线性化设计AUV跟随控制器;最后,采用李雅普诺夫理论证明了基于改进制导律的USV-AUV编队控制系统的一致全局渐进稳定.湖试结果表明,所提出的USV-AUV编队控制策略是有效的.
于特刘佳鹏吴超周畅周胜增王磊
关键词:自主水下航行器协同控制非线性干扰观测器
基于非线性干扰观测器的船舶编队控制方法被引量:2
2022年
考虑海上随机时变环境干扰,针对基于有向、时不变通信网络相联的多动力定位船设计编队控制器。本文提出一种非线性干扰观测器的设计方法来估计不确定环境干扰,证明所设计观测器干扰估计误差能在有限时间内收敛。根据船舶编队的通信拓扑,运用反步法设计分布式控制器来补偿环境干扰、实现编队精确控制;在设计中引入响应速度函数,以保证动力定位船在预设时间内的跟踪性能;并根据李雅普诺夫理论证明完整闭环动态系统的稳定性。仿真结果表明:本文设计的船舶编队控制器响应指令快速准确,且有良好的鲁棒性。
董然孙创傅强李长江魏薇辛禄平
关键词:编队控制干扰观测器有限时间收敛分布式控制器
基于非线性干扰观测器的解耦时变快速终端滑模控制被引量:3
2022年
针对一类四阶欠驱动系统,提出一种基于非线性干扰观测器的解耦时变快速终端滑模控制策略。将四阶系统分解为两个二阶子系统,分别用一个关于系统状态的非线性函数设计各子系统时变滑模面的指数项参数,用第2个子系统的滑模面构造中间变量,将其引入第1个子系统的滑模面中,构造出整个四阶系统的整体滑模面。采用改进的奇异时变快速终端滑模控制律使两个子系统的状态分别在有限时间内收敛到平衡点;同时为削弱外部扰动对系统控制效果的影响,设计了一个基于双曲正切跟踪微分器的非线性干扰观测器估计外部干扰和系统的不确定性,并将估计值补偿给控制器。利用Lyapunov稳定性原理证明了系统滑模面的渐近稳定性。将该方法应用于小车倒立摆系统的稳定控制,并与现有的解耦滑模控制算法相比,验证了其有效性及优越性。
杨光宇陈思溢王雨轩郑贝阳黄辉先
关键词:欠驱动系统解耦控制非线性干扰观测器
一种基于自适应增益的非线性干扰观测器设计方法
本发明涉及一种基于自适应增益的非线性干扰观测器设计方法。针对含有时变干扰和量测噪声的非线性系统:首先,对系统非线性动力学行为进行数学表征,并构造虚拟系统,用真实系统与虚拟系统输出间差值来修正干扰观测器估计效果;其次,对干...
郭雷夏鹏飞李文硕朱玉凯
基于改进滑模趋近律和非线性干扰观测器的PMSM位置跟踪被引量:9
2022年
针对永磁同步电机(PMSM)在实际运行过程中会受到参数摄动和外界不确定干扰非线性因素影响,导致电机控制性能下降,位置跟踪精度降低。提出将滑模控制(SMC)与反演控制(backsteeping control)结合设计非线性控制器,对反演滑模控制中的趋近律做出改进,提出一种基于指数趋近律的双幂次趋近律,并利用非线性干扰观测器(NDOB)观测和估计干扰,对其进行补偿。最后利用MATLAB/Simulink进行仿真,结果显示,该方法在一定程度上提高了电机位置控制精度,减小了位置跟踪误差,同时增强了系统抗干扰能力。
闫宏亮张嘉楠龙虎林
关键词:趋近律非线性干扰观测器
基于非线性干扰观测器的二阶欠驱动系统轨迹跟踪控制
2022年
针对二阶欠驱动系统的跟踪控制问题,提出一种基于非线性干扰观测器的分层滑模控制策略。由于受到系统的未建模误差、参数扰动和外部扰动,欠驱动系统跟踪问题可以看成强非线性系统的鲁棒性问题。引入一种基于跟踪微分器的新型的非线性干扰观测器来估计系统的不确定扰动和外部扰动。将这个非线性干扰观测器与分层滑模控制器结合,使设计的控制系统能快速收敛并且具有很好的鲁棒性。利用Lyapunov方法进行严格的稳定性分析,使该控制策略具有很好的适应性。对比仿真的结果证明了该控制器的有效性和优越性。
徐增勇程赟韦延方
关键词:滑模控制非线性干扰观测器

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姜长生
作品数:439被引量:2,097H指数:20
供职机构:南京航空航天大学
研究主题:近空间飞行器 空天飞行器 飞行控制 非线性系统 鲁棒控制
卜祥伟
作品数:45被引量:159H指数:8
供职机构:空军工程大学防空反导学院
研究主题:反演控制 高超声速飞行器 预设 非线性干扰观测器 铝基覆铜板
吴庆宪
作品数:277被引量:1,290H指数:17
供职机构:南京航空航天大学自动化学院
研究主题:高超声速飞行器 近空间飞行器 无人机 非线性系统 无人直升机
陈谋
作品数:244被引量:680H指数:15
供职机构:南京航空航天大学
研究主题:干扰观测器 无人机 飞行控制 无人直升机 高超声速飞行器
蔡远利
作品数:218被引量:920H指数:17
供职机构:西安交通大学
研究主题:高超声速飞行器 导弹 系统辨识 控制方法 PETRI网