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基于加速度反馈的大型复杂结构H_∞控制

工程力学 2009年第5期26卷 216-220,227页

作者：张文首张力岳前进大连理工大学运载工程与力学学部辽宁大连116024

提出了基于加速度反馈的大型复杂结构的H∞控制方法。由于大型复杂结构的阶数很高,基于全阶系统进行控制器设计存在困难,故该文采用降阶控制方法。利用加速度传感器测量得到的基础运动绝对加速度信息,并结合平衡降阶法和H∞控制算法设... 详细信息

提出了基于加速度反馈的大型复杂结构的H∞控制方法。由于大型复杂结构的阶数很高,基于全阶系统进行控制器设计存在困难,故该文采用降阶控制方法。利用加速度传感器测量得到的基础运动绝对加速度信息,并结合平衡降阶法和H∞控制算法设计了降阶的H∞控制器和H∞观测器。通过对导管架平台结构地震响应的ATMD主动控制进行数值仿真,以评价本文算法的有效性,并确定控制器的最优参数。仿真结果表明如果降阶H∞控制器的参数选择合适,则可以显著减小平台的地震响应。

关键词：平衡降阶法 H∞控制地震响应大型复杂结构加速度反馈

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适应连续外扰的时滞加速度反馈控制器

控制理论与应用 2015年第4期32卷 472-480页

作者：安方张万良胡笑齐船舶振动噪声重点实验室江苏无锡214082 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 丽水学院工学院浙江丽水323000

在采用加速度传感器的振动主动控制平台中,为了有效抑制外力可用微分方程描述的含输入时滞受迫振动响应,基于积分变换和状态导数极点配置法,提出了一种适应连续外扰的时滞加速度反馈控制器设计方法.以粘贴有压电陶瓷和加速度传感器的受... 详细信息

在采用加速度传感器的振动主动控制平台中,为了有效抑制外力可用微分方程描述的含输入时滞受迫振动响应,基于积分变换和状态导数极点配置法,提出了一种适应连续外扰的时滞加速度反馈控制器设计方法.以粘贴有压电陶瓷和加速度传感器的受正弦激励的智能梁为仿真控制对象,仿真结果表明,此控制器能在任意输入时滞下有效抑制智能梁的持续受迫振动响应.与不考虑时滞的同类控制器相比,该控制器有较好的稳定性及控制效果.

关键词：振动主动控制时滞加速度反馈适应连续外扰的控制器状态导数极点配置广义Moore-Penrose逆理论

具有径向基网络加速度反馈的磁浮列车悬浮系统滑模控制

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同济大学学报（自然科学版） 2021年第12期49卷 1642-1651,F0002页

作者：陈琛徐俊起林国斌荣立军孙友刚同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 同济大学国家磁浮交通工程技术研究中心上海201804 同济大学交通运输工程学院上海201804

为了保证磁浮列车的悬浮稳定性,研究了悬浮系统的主动控制问题。首先,基于磁浮列车单电磁铁最小悬浮单元建立了对应的电流控制数学模型,并结合仿真说明了比例‒积分‒微分(PID)控制算法对非线性负载等时变干扰非常敏感的问题;然后,提出了... 详细信息

为了保证磁浮列车的悬浮稳定性,研究了悬浮系统的主动控制问题。首先,基于磁浮列车单电磁铁最小悬浮单元建立了对应的电流控制数学模型,并结合仿真说明了比例‒积分‒微分(PID)控制算法对非线性负载等时变干扰非常敏感的问题;然后,提出了一种采用分岔理论稳定性证明的滑模控制方法,并结合径向基函数(RBF)神经网络的参数自调整功能构建了具有振动抑制的悬浮控制模块,有效地抑制了电磁铁振动;最后,通过构造Simulink控制模型并搭建单电磁铁悬浮试验平台进行仿真和试验。结果表明:电磁铁振动对悬浮性能的影响尤为明显,所提出控制算法能够在复杂扰动存在的情况下对电磁铁振动进行有效抑制,并提高悬浮系统的动态性能。

关键词：磁浮列车悬浮系统非线性模型滑模控制加速度反馈径向基函数(RBF)补偿控制

动基座光电稳定平台伺服系统中加速度反馈的实现

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光学精密工程 2012年第8期20卷 1782-1788页

作者：孔德杰戴明程志峰沈宏海盖竹秋王国华毛大鹏中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院航空光学成像与测量重点实验室吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100039

在动基座光电稳定平台伺服系统中引入了加速度反馈闭环以提高其动态性能。考虑准确建立动基座光电稳定平台控制对象模型难度很大,该加速度反馈闭环没有基于控制对象模型,而是通过直接测量角加速度信号来实现。仿真、分析结果表明,加速... 详细信息

在动基座光电稳定平台伺服系统中引入了加速度反馈闭环以提高其动态性能。考虑准确建立动基座光电稳定平台控制对象模型难度很大,该加速度反馈闭环没有基于控制对象模型,而是通过直接测量角加速度信号来实现。仿真、分析结果表明,加速度反馈闭环的引入有效提高了伺服系统动态力矩刚度,并改善了伺服系统起动、制动性能。引入加速度反馈闭环后,动基座光电稳定平台伺服系统对摩擦力矩抑制能力明显提高;对周期性扰动抑制能力提高了9.3dB;对速度阶跃响应超调量降低了4.9%,同时过渡过程也有极大的改善。该伺服系统不仅结构简单,鲁棒性强,且有较好的通用性。

关键词：动基座光电稳定平台伺服系统加速度反馈扰动力矩

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基于加速度反馈增强的旋翼无人机抗风扰控制

机器人 2020年第1期42卷 79-88页

作者：代波何玉庆谷丰王骞翰徐卫良中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110016 中国科学院大学北京100049 奥克兰大学新西兰奥克兰1010

为了提高无人机的风扰抑制能力,实现无人机安全飞行和精准控制,提出了一种基于加速度反馈的旋翼无人机抗风扰方法.该方法不需要改变原有的控制器结构,在原有的控制器基础上引入角加速度和线加速度反馈,从而实现更快速且更高精度的角度... 详细信息

为了提高无人机的风扰抑制能力,实现无人机安全飞行和精准控制,提出了一种基于加速度反馈的旋翼无人机抗风扰方法.该方法不需要改变原有的控制器结构,在原有的控制器基础上引入角加速度和线加速度反馈,从而实现更快速且更高精度的角度和位置跟踪,提升系统的扰动抑制能力.同时,为了将该算法部署在实际的无人机平台上,提出了一种简单、快速以及适用于加速度反馈的无人机参数辨识方法.结合该方法,将加速度反馈应用到一个六旋翼机上,并在户外持续风和阵风扰动环境下进行了实验验证.实验结果表明,加速度反馈增强型控制器可以有效地抑制这两种风扰,极大地提高了风扰条件下的无人机控制精度.

关键词：无人机加速度反馈抗风扰参数辨识

基于加速度反馈的任意道路和车速跟随控制驾驶员模型

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机械工程学报 2010年第10期46卷 116-120,125页

作者：丁海涛郭孔辉李飞张建伟吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室长春130022

建立一个高效的能够适应复杂汽车行驶工况的驾驶员模型是进行'人—车—路'闭环仿真的关键。利用离散的数表方式对驾驶员跟随的任意道路路径和车速进行描述。以此为基础,提出任意路径下的预瞄点搜索算法,使'预瞄—跟随'驾驶员建模理论可... 详细信息

建立一个高效的能够适应复杂汽车行驶工况的驾驶员模型是进行'人—车—路'闭环仿真的关键。利用离散的数表方式对驾驶员跟随的任意道路路径和车速进行描述。以此为基础,提出任意路径下的预瞄点搜索算法,使'预瞄—跟随'驾驶员建模理论可应用于任意道路路径和车速的跟随控制。根据车速变化不断更新侧向加速度增益,实现驾驶员模型方向控制和速度控制的解耦。通过引入加速度反馈,建立一个简单而有效的跟随任意道路路径和车速的方向与速度综合控制驾驶员模型。仿真表明该驾驶员模型具有良好的路径与车速跟随精度。

关键词：驾驶员模型 “预瞄—跟随”理论加速度反馈方向与速度综合控制

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惯性稳定平台中的加速度反馈控制技术

红外与激光工程 2014年第10期43卷 3462-3466页

作者：唐涛张桐黄永梅付承毓中国科学院光束控制重点实验室四川成都610209 中国科学院光电技术研究所四川成都610209

陀螺稳定是惯性稳定中的常见装置,由它仅仅构成一个简单的单速度稳定环。控制带宽是影响陀螺稳定的惯性控制系统的一个重要因素。高的控制带宽很难获取,主要是因为系统的非线性影响,比如机械谐振。将一种基于加速度反馈的多环控制结构... 详细信息

陀螺稳定是惯性稳定中的常见装置,由它仅仅构成一个简单的单速度稳定环。控制带宽是影响陀螺稳定的惯性控制系统的一个重要因素。高的控制带宽很难获取,主要是因为系统的非线性影响,比如机械谐振。将一种基于加速度反馈的多环控制结构引入速度控制系统中,提高稳定性能。采用两只线性加速度计测量角速度信号,而不是利用位置和速度信号计算得到。利用Lyapunov函数分析了多级稳定回路稳定,以及对摩擦、扰动抑制能力的效果。多级稳定控制环路的误差抑制能力是陀螺反馈系统的能力以及加速度反馈之积。实验验证了理论分析的正确性:相比经典的陀螺稳定系统,扰动抑制能力有较大的改善。

关键词：加速度反馈稳定平台陀螺摩擦扰动抑制

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利用加速度反馈的大型光电设备主轴控制技术

中国惯性技术学报 2013年第4期21卷 421-424页

作者：杨晓霞阴玉梅孟浩然张斌中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033

随着光电跟踪设备的大型化,在系统的惯量增大的同时,机械谐振频率一般会降低,此时控制系统的带宽设计将受到限制,而且大型的光电设备更容易受到风阻、地基振动等各种干扰的影响,从而降低系统的控制精度。由于惯性测量元件——加速度计... 详细信息

随着光电跟踪设备的大型化,在系统的惯量增大的同时,机械谐振频率一般会降低,此时控制系统的带宽设计将受到限制,而且大型的光电设备更容易受到风阻、地基振动等各种干扰的影响,从而降低系统的控制精度。由于惯性测量元件——加速度计直接感受被测对象的受力情况,通过引入加速度反馈控制回路,在不增大系统带宽的前提下,中低频段的扰动抑制传递函数幅值下降约25 dB。理论、仿真和实验三方面均验证了该控制方式的有效性。

关键词：加速度反馈光电设备主轴控制扰动抑制

水面船基于加速度反馈的无源非线性鲁棒观测器的设计方法

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中国造船 2014年第3期55卷 12-24页

作者：夏国清邵兴超哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨150001

利用加速度反馈技术和滑模思想,为一种特殊结构的水面船设计了无源非线性鲁棒观测器。该观测器考虑了模型中的科里奥利向心力矩阵,并对模型的不确定项和未建模动态具有一定鲁棒性。根据传感器测量的位置及艏向信息,观测器可以重构船舶... 详细信息

利用加速度反馈技术和滑模思想,为一种特殊结构的水面船设计了无源非线性鲁棒观测器。该观测器考虑了模型中的科里奥利向心力矩阵,并对模型的不确定项和未建模动态具有一定鲁棒性。根据传感器测量的位置及艏向信息,观测器可以重构船舶的速度及慢变干扰力,并且能够滤除测量值中的噪声和高频数据,以减少执行机构的磨损,节省燃料。加速度反馈可以整定系统惯性矩阵,结合坐标变换可以从模型中消去科里奥利向心力矩阵,并得到结构相对简单的新的系统模型。该模型可以简化观测器的设计,其稳定性分析也比较容易。滑模技术可以有效地解决模型不确定性和未建模动态对观测器的影响,提高观测器的观测精度。仿真试验验证了观测器的有效性。

关键词：无源非线性鲁棒观测器滑模策略滤波坐标变换加速度反馈