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基于滑膜观测器的PMSM无传感器控制研究

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第1期 156-159页

作者：朱飞武中机国际工程设计研究院有限责任公司湖南长沙410007

针对传统滑模观测器在对永磁同步电机(PMSM)反电动势估算时存在高频抖动现象从而导致转子位置和速度估算时出现较大偏差,设计了一种改进型的SMO无传感器控制算法。首先分析了传统滑模观测器的sign(s)开关函数不足,然后从定子电阻会随着... 详细信息

针对传统滑模观测器在对永磁同步电机(PMSM)反电动势估算时存在高频抖动现象从而导致转子位置和速度估算时出现较大偏差,设计了一种改进型的SMO无传感器控制算法。首先分析了传统滑模观测器的sign(s)开关函数不足,然后从定子电阻会随着温度变化而变化这点切入,以此来优化滑膜观测器,同时采用双曲正切函数来削弱滑膜控制所产生的抖动现象,并利用李雅普诺夫(Lyapunov)函数对其稳定性进行分析,最后搭建了MATLAB/Simulink平台对算法进行仿真,仿真的结果表明改进型的SMO算法能够有效改善反电动势估算中的高频抖振问题,增强了PMSM无传感器控制系统稳定性和鲁棒性。

关键词：永磁同步电机双曲线函数无传感器控制高频抖振

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基于模糊逻辑的直升机终端滑模控制

清华大学学报（自然科学版） 2004年第4期44卷 554-557,562页

作者：苏心怡朱纪洪胡金春孙增圻清华大学计算机科学与技术系智能技术与系统国家重点实验室北京100084

为解决终端滑模控制在系统远离平衡点时收敛速度较慢以及在平衡点附近存在高频抖振的问题,提出一种用于直升机控制的双层模糊终端滑模控制策略。该方法综合了终端滑模控制和模糊逻辑的优点,系统状态位于终端区外时采用基于模糊比例型达... 详细信息

为解决终端滑模控制在系统远离平衡点时收敛速度较慢以及在平衡点附近存在高频抖振的问题,提出一种用于直升机控制的双层模糊终端滑模控制策略。该方法综合了终端滑模控制和模糊逻辑的优点,系统状态位于终端区外时采用基于模糊比例型达到律的模糊终端滑模,在终端区内采用基于连续型达到律的无抖振终端滑模。采用该方法为某型直升机的姿态稳定设计了控制律。仿真结果表明,该方法不仅保留了滑模控制所具有的鲁棒性强的特点,而且使得系统状态在远离平衡点和平衡点附近时都能快速收敛,同时消除了高频抖振。

关键词：模糊逻辑直升机终端滑模控制飞行控制收敛速度高频抖振

基于扩展状态观测器的永磁同步直线电机自适应快速非奇异终端滑模控制

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湘潭大学学报（自然科学版） 2023年第4期45卷 96-106,128页

作者：兰志勇李超湘潭大学自动化与电子信息学学院湖南湘潭411105

针对永磁同步直线电机(PMSLM)伺服系统的位置跟踪精度易受参数变化、负载扰动和摩擦力等不确定性因素影响的问题,该文提出了一种基于扩展状态观测器(ESO)的自适应快速非奇异终端滑模控制器(AFNTSMC).首先,采用了快速非奇异终端滑模面,... 详细信息

针对永磁同步直线电机(PMSLM)伺服系统的位置跟踪精度易受参数变化、负载扰动和摩擦力等不确定性因素影响的问题,该文提出了一种基于扩展状态观测器(ESO)的自适应快速非奇异终端滑模控制器(AFNTSMC).首先,采用了快速非奇异终端滑模面,在保证系统有限时间快速收敛的同时消除奇异性问题;然后,提出了一种新的自适应滑模趋近律(ASMRL),在抑制系统固有抖振的同时提高系统状态点趋近滑模面的速度;最后,考虑到高开关增益引起的高频抖振问题,设计了一个基于双曲正切函数的ESO来观测系统的不确定性扰动,作为前馈补偿以保证系统强鲁棒性的同时,削弱高频抖振.仿真实验结果表明,该方法提高了系统的瞬态响应速度和位置跟踪精度,在保证系统有限时间快速收敛的同时,拥有更好的动态跟踪性能,能够有效削弱抖振提高系统鲁棒性能.

关键词：永磁同步直线电机自适应快速非奇异终端滑模控制器扩展状态观测器高频抖振鲁棒性能

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挠性航天器智能模糊控制算法

中国空间科学技术 2018年第4期38卷 36-43页

作者：张恒浩唐庆博焉宁陈春燕郑正路中国运载火箭技术研究院研究发展中心北京100076

针对挠性航天器滑模变结构姿态控制器控制力矩的高频抖振问题,提出一种挠性航天器智能模糊控制算法。该算法使用模糊控制算法对航天器控制参数进行模糊化智能处理,能够有效改善控制器控制力矩的高频抖振问题。首先将模糊控制算法与滑模... 详细信息

针对挠性航天器滑模变结构姿态控制器控制力矩的高频抖振问题,提出一种挠性航天器智能模糊控制算法。该算法使用模糊控制算法对航天器控制参数进行模糊化智能处理,能够有效改善控制器控制力矩的高频抖振问题。首先将模糊控制算法与滑模控制算法结合,根据切换面趋近律系数模糊化处理;然后应用连续饱和函数代替符号函数设计姿态控制器;最后通过算法到达滑模面的程度调整边界层厚度,在保证控制力矩不发生抖振情况的同时有效控制滑模面边界层的厚度。仿真结果证明,提出的智能模糊控制算法能够有效改善挠性航天器控制力矩的高频抖振问题,同时可以加快挠性航天器低阶模态振动曲线的收敛速度。

关键词：模糊控制滑模控制姿态控制边界层厚度连续饱和函数高频抖振挠性航天器

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基于新型开关切换函数的机器人滑模控制

光电工程 2017年第5期44卷 534-538页

作者：周涛王磊同济大学电子与信息工程学院上海201804 洛阳师范学院物理与电子信息学院河南洛阳471934

为了消弱滑模控制高频抖振,提出一种新型开关切换函数,代替传统的符号函数。以多自由度串联机器人的动力学模型为研究对象,利用该新型开关切换函数,设计了一种滑模控制律,并证明多自由度机器人滑模控制系统渐近稳定。两自由度机器人滑... 详细信息

为了消弱滑模控制高频抖振,提出一种新型开关切换函数,代替传统的符号函数。以多自由度串联机器人的动力学模型为研究对象,利用该新型开关切换函数,设计了一种滑模控制律,并证明多自由度机器人滑模控制系统渐近稳定。两自由度机器人滑模控制的仿真实验表明,两个关节都实现了较高的角位置和角速度跟踪精度,并且动态响应较快。同时,与采用符号函数作为开关切换函数的机器人滑模控制系统相比,有效消弱了滑模控制量的高频抖振。该新型开关切换函数具有通用性,适用于机载光电稳定平台、导弹制导等其它滑模控制系统。

关键词：开关切换函数滑模控制机器人高频抖振跟踪精度

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基于新型趋近率的挠性航天器滑模变结构控制

航天控制 2013年第5期31卷 62-68,75页

作者：于亚男孙博孟秀云北京理工大学宇航学院北京100081 北京特种机电研究所北京100012

针对应用切换函数带来的挠性航天器滑模变结构控制力矩的高频抖振问题,提出了一种趋近率的改进方法。首先应用连续的饱和函数替换指数趋近率中的符号函数,其次针对饱和函数带来了边界层厚度是固定值,无法到达滑模面的问题,应用模糊逻辑... 详细信息

针对应用切换函数带来的挠性航天器滑模变结构控制力矩的高频抖振问题,提出了一种趋近率的改进方法。首先应用连续的饱和函数替换指数趋近率中的符号函数,其次针对饱和函数带来了边界层厚度是固定值,无法到达滑模面的问题,应用模糊逻辑对改进后的指数趋近率进行自适应智能处理。将此控制算法应用于挠性航天器的姿态机动控制中,数学仿真结果表明此控制算法可以有效地抑制控制力矩的高频抖振,并获得良好的控制效果。

关键词：滑模变结构高频抖振饱和函数模糊逻辑

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基于模糊滑模控制的卷纸张力控制系统

林业工程学报 2017年第2期2卷 122-126页

作者：祝强李立君高自成中南林业科技大学机电工程学院长沙410004

张力控制技术在造纸与印刷设备运行中显得十分重要。针对非线性的张力控制对象,采用一般的滑模变结构控制方法难以避免系统抖振问题,使得目标跟踪精度存在较大误差。通过分析卷纸张力的动态卷绕特性,建立了收卷张力数学模型,并在滑模控... 详细信息

张力控制技术在造纸与印刷设备运行中显得十分重要。针对非线性的张力控制对象,采用一般的滑模变结构控制方法难以避免系统抖振问题,使得目标跟踪精度存在较大误差。通过分析卷纸张力的动态卷绕特性,建立了收卷张力数学模型,并在滑模控制中引入模糊逻辑;采用模糊系统实现模型未知部分的自适应逼近,可有效降低模糊增益,从而消除抖振。以二轴张力控制系统为研究对象进行仿真分析,结果表明系统可以快速准确地跟踪阶跃与正弦信号,并能有效抑制简单滑模控制的抖振问题。为验证该控制系统的可行性,搭建了基于运动控制器的同步伺服试验台,实验结果表明系统在0.25 s以内达到稳定状态,纸卷张力能稳定地进行目标跟随,且只在较小的范围内波动,验证了控制策略的有效性。

关键词：纸卷张力控制模糊系统滑模控制高频抖振同步伺服试验平台

基于新型滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制

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电机与控制应用 2020年第6期47卷 17-21,37页

作者：胡锦涛邵宜祥周百灵李伟祚卫楚奇南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏南京211106

滑模观测器(SMO)的高鲁棒性使其在永磁同步电机(PMSM)无传感器控制系统中成为了研究热点之一。针对传统SMO的计算量大及自身存在的高频抖振现象,主要研究了PMSM无传感器中高速控制过程,设计了一种新型SMO,将边界层和锁相环(PLL)技术共... 详细信息

滑模观测器(SMO)的高鲁棒性使其在永磁同步电机(PMSM)无传感器控制系统中成为了研究热点之一。针对传统SMO的计算量大及自身存在的高频抖振现象,主要研究了PMSM无传感器中高速控制过程,设计了一种新型SMO,将边界层和锁相环(PLL)技术共同应用于SMO中,理论分析并建立PMSM的SMO数学模型后,对PLL的设计进行了严格的推导,验证其获得转子位置的精确性。最后,对整体设计方案进行了全面的仿真和试验,结果表明新型SMO对高频抖振的抑制效果显著,且具有更高的精确性和更强的鲁棒性。

关键词：永磁同步电机滑模观测器高频抖振无传感器边界层锁相环