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自抗扰算法在直流力矩电机伺服系统中的应用

中国机械工程 2012年第9期23卷 1047-1050页

作者：龙满林付永领李光华陈双桥北京航空航天大学北京100191 海军工程大学武汉430033

在直流力矩电机驱动的伺服系统中,由于存在诸多非线性因素和随机性因素,所以致使模型难以准确建立,各类影响因素不能被准确补偿,从而降低了系统仿真分析的有效性和实际应用的控制精度。针对此,引入自抗扰算法,即根据直流力矩电机伺服系... 详细信息

在直流力矩电机驱动的伺服系统中,由于存在诸多非线性因素和随机性因素,所以致使模型难以准确建立,各类影响因素不能被准确补偿,从而降低了系统仿真分析的有效性和实际应用的控制精度。针对此,引入自抗扰算法,即根据直流力矩电机伺服系统的特性设计自抗扰控制器,综合在线估计,补偿影响因素,即将所有影响因素归结为一个总扰动进行在线观测和补偿,以期进一步提高伺服精度。通过对系统施加苛刻的干扰条件进行仿真研究,根据分析仿真结果整定出控制器参数。为了验证控制算法的有效性,将整定好参数的控制器应用于直流力矩电机驱动的转台内框上进行实验。实验结果表明,基于自抗扰算法控制的转台内框获得了很高的动态跟踪性能,且鲁棒性强,从而验证了所提出方法的可行性。

关键词：力矩电机转台自抗扰伺服控制扰动补偿

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超机动非线性自抗扰反演控制律设计

哈尔滨工业大学学报 2015年第9期47卷 46-50页

作者：杨婷婷李爱军孙逊西北工业大学自动化学院西安710072

为提升建模不确定性下的超机动飞行控制性能,提出一种基于自抗扰反演的超机动非线性控制律设计方法.建立了具有大迎角特性的飞机六自由度非线性模型,通过由前至后递推的设计思想,逐步迭代设计Lypaunov函数与虚拟的控制输入量,实现强非... 详细信息

为提升建模不确定性下的超机动飞行控制性能,提出一种基于自抗扰反演的超机动非线性控制律设计方法.建立了具有大迎角特性的飞机六自由度非线性模型,通过由前至后递推的设计思想,逐步迭代设计Lypaunov函数与虚拟的控制输入量,实现强非线性飞机对象的控制.对建模不确定性给超机动控制性能带来的影响,将自抗扰控制方法中的扩张状态观测器与反演控制方法相结合,利用扩张状态观测器不依赖系统模型的特点,实时观测并补偿建模误差对飞行控制的影响.超机动数字仿真结果表明:所设计的超机动非线性控制律能够实现大迎角控制,在40%建模误差的影响下,迎角响应仍平滑稳定.基于自抗扰反演的超机动非线性控制方法具有优异的大迎角机动飞行控制性能.

关键词：大迎角超机动反演自抗扰扩张状态观测器

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自抗扰技术在激光导引头视轴稳定中的应用

航空兵器 2019年第2期26卷 34-38页

作者：罗国库董全林孙美林贾志军刘丽国北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院惯性技术国家级重点实验室 93018部队 93790部队

激光半主动导引头是各型激光制导导弹的核心部件,为实现目标的精准打击提供可靠保障。在导弹的飞行过程中,导引头易受到内外部扰动的影响,其视轴也会产生振荡,以致无法实现稳定的目标探测。因此,实现视轴稳定是保证导引头高性能工作的... 详细信息

激光半主动导引头是各型激光制导导弹的核心部件,为实现目标的精准打击提供可靠保障。在导弹的飞行过程中,导引头易受到内外部扰动的影响,其视轴也会产生振荡,以致无法实现稳定的目标探测。因此,实现视轴稳定是保证导引头高性能工作的前提。本文采用自抗扰控制算法,对导引头内外部扰动进行总体估计并给予相应补偿,使得导引头视轴的振动得以大幅隔离,从而实现视轴的相对稳定及高精度控制。

关键词：激光导引头视轴稳定扰动自抗扰隔离度

基于模糊自适应控制的自抗扰电励磁同步风力发电变流器研究

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微电机 2022年第9期55卷 73-79,103页

作者：丁强朱洁江苏省风力发电工程技术中心南京210023 南京工业职业技术大学电气工程学院南京210023 南京交通技师学院机电工程系南京210049

直流母线电压的稳定性在背靠背的风电变流器是至关重要的一个指标。为了满足负载变化时的母线波动不超过安全的范围,母线电压必须具备优良的动态性能以及足够的鲁棒性。针对此问题,本文从转矩内环和电压外环两个环路出发优化直流母线电... 详细信息

直流母线电压的稳定性在背靠背的风电变流器是至关重要的一个指标。为了满足负载变化时的母线波动不超过安全的范围,母线电压必须具备优良的动态性能以及足够的鲁棒性。针对此问题,本文从转矩内环和电压外环两个环路出发优化直流母线电压的动态响应。本文首先根据电励磁同步电机的数学模型,推导了DTC的算法,以实现高动态的转矩内环跟踪。在此基础上,本文整定了电压外环的PI参数,并做了稳定性分析。为了进一步优化负载扰动下的性能,本文引入了模糊自适应控制和非线性扩张状态观测器,通过在动态过程自适应调节参数,同时抑制输出量对负载扰动量环路的增益,可实现母线电压的快速跟踪和负载突变下的低扰动。最后,本文通过仿真和实验,验证了算法的可行性和有效性。

关键词：风电变流器模糊自整定自抗扰电励磁同步发电机

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基于微分代数方法的运载火箭自抗扰姿态控制

华中科技大学学报（自然科学版） 2011年第8期39卷 104-107页

作者：赵党军李新民王永骥陈虹华中科技大学图像信息处理与智能控制教育部重点实验室湖北武汉430074 武汉工程大学电气信息学院湖北武汉430073 北京航天自动控制研究所北京100854

提出了一种基于微分代数方法的运载火箭自抗扰姿态控制方法.通过微分代数观测器得到输出的一、二阶导数估计,将二阶导数估计值作为模型摄动及外部扰动的观测值,在输出反馈控制器中加以补偿.控制器采用改进的PID控制算法,并给出了一种控... 详细信息

提出了一种基于微分代数方法的运载火箭自抗扰姿态控制方法.通过微分代数观测器得到输出的一、二阶导数估计,将二阶导数估计值作为模型摄动及外部扰动的观测值,在输出反馈控制器中加以补偿.控制器采用改进的PID控制算法,并给出了一种控制器参数选取方法.仿真结果表明:该方法不仅具有自抗扰的性质,而且对于火箭发动机停摆故障具备很好的容错控制性能.

关键词：运载火箭姿态控制微分代数方法自抗扰容错控制

一种基于相位偏移的自抗扰孤岛检测法在光伏并网逆变系统中的应用

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高压电器 2015年第10期51卷 13-18,23页

作者：王弋飞张浩马西奎西安高压电器研究院有限责任公司西安710075 西安交通大学西安710049

光伏并网逆变器必须具备孤岛检测功能,而传统的孤岛检测法存在检测盲区。文中首先采用品质因数/谐振频率平面法对基于相位偏移的孤岛检测法的检测盲区进行分析。在此基础上,提出了一种基于相位偏移的自抗扰孤岛检测法,该方法通过引入频... 详细信息

光伏并网逆变器必须具备孤岛检测功能,而传统的孤岛检测法存在检测盲区。文中首先采用品质因数/谐振频率平面法对基于相位偏移的孤岛检测法的检测盲区进行分析。在此基础上,提出了一种基于相位偏移的自抗扰孤岛检测法,该方法通过引入频率控制函数,一方面能够有效地防止系统扰动造成的误判,另一方面有效的减小了检测盲区。此外,文中还给出了自抗扰孤岛孤岛检测法参数选取方案。最后,通过数值仿真验证了不同负载状况下该孤岛检测方法的有效性。

关键词：并网逆变器主动式孤岛检测法相位偏移自抗扰检测盲区

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考虑自抗扰的飞行器轨迹线性化控制研究

长江信息通信 2023年第5期36卷 62-64页

作者：赵鹏袁英黄河水利职业技术学院河南开封475004

在对飞行器轨迹控制的过程中,由于相关参数设置之间存在自扰作用,导致控制效果与期望存在较大偏差,为此,提出考虑自抗扰的飞行器轨迹线性化控制研究。结合飞行器在不同飞行模式下的运动特征,构建飞行器运行状态模型,明确状态参数之间的... 详细信息

在对飞行器轨迹控制的过程中,由于相关参数设置之间存在自扰作用,导致控制效果与期望存在较大偏差,为此,提出考虑自抗扰的飞行器轨迹线性化控制研究。结合飞行器在不同飞行模式下的运动特征,构建飞行器运行状态模型,明确状态参数之间的关系。根据影响飞行器轨迹状态的扰动因素,通过分别为飞行器设置合理的动压约束条件、法向过载约束条件以及控制量约束条件,以此实现对飞行器轨迹的线性化控制。实验结果表明,设计控制方法对应飞行器轨迹回路的航迹角与期望之间的偏差分别稳定在0.2°以内,轨迹回路的速度与期望之间的偏差稳定在1.0m/s以内,轨迹回路的姿态角与期望之间的偏差分别稳定在1.0°范围内。

关键词：自抗扰飞行器轨迹线性化控制运行状态模型扰动因素动压约束法向过载约束控制量约束

基于Lugre模型和自抗扰技术的稳定控制系统设计

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自动化与仪表 2022年第5期37卷 75-79页

作者：崔晨耕西安航空职业技术学院电子工程学院西安710000

为了提升陀螺稳定平台的稳定精度和抗扰能力,该文提出了一种基于Lugre模型补偿的自抗扰稳定控制方案,通过对控制对象的建模,构建系统的整体控制结构,并给出线性自抗扰控制的扩张状态观测器设计方法,同时引入Lugre摩擦模型补偿,实现对干... 详细信息

为了提升陀螺稳定平台的稳定精度和抗扰能力,该文提出了一种基于Lugre模型补偿的自抗扰稳定控制方案,通过对控制对象的建模,构建系统的整体控制结构,并给出线性自抗扰控制的扩张状态观测器设计方法,同时引入Lugre摩擦模型补偿,实现对干扰力矩的补偿和抑制。试验证明,与传统PI控制相比,该复合控制器具有更高的稳定精度和干扰隔离能力。

关键词：陀螺稳定自抗扰扩张状态摩擦模型稳定精度

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永磁同步电机自抗扰调速鲸鱼优化改进算法

计算机与数字工程 2023年第9期51卷 1961-1968页

作者：张齐文王龙达徐传芳刘罡中车大连电力牵引研发中心有限公司实验事业部大连116052 大连交通大学自动化与电气工程学院大连116028 大连海事大学船舶电气工程学院大连116026 上海交通大学自动化系上海200240 内蒙古民族大学工学院通辽028000 江西新能源科技职业学院机电工程学院新余338004 内蒙古民族大学智能制造技术重点实验室通辽028000

自抗扰调速算法广泛应用于永磁同步电机调速系统,但影响自抗扰控制品质的参数众多,这导致传统优化算法不易获得足够理想的参数优化整定效果。此外,传统自抗扰控制的最优控制函数存在着在分段点处不可求导的缺陷,其会导致系统出现抖振现... 详细信息

自抗扰调速算法广泛应用于永磁同步电机调速系统,但影响自抗扰控制品质的参数众多,这导致传统优化算法不易获得足够理想的参数优化整定效果。此外,传统自抗扰控制的最优控制函数存在着在分段点处不可求导的缺陷,其会导致系统出现抖振现象。在原有最优控制函数的基础上引入了反双曲正弦函数、三角函数与二次函数,并采用拟合法构造出一种新型最优控制函数;基于折射原理的寻优机制,提出了一种鲸鱼优化算法并将其应用于自抗扰控制参数优化整定。由Matlab/Simulink仿真实验的对比分析表明,相比于传统控制策略,所提出的改进的自抗扰调速算法具有更佳的控制品质,其能够有效降低转速与转矩的抖振程度。

关键词：永磁同步电机自抗扰鲸鱼优化算法折射原理