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基于全阶滑模控制的双轮移动机器人跟踪误差研究 被引量：7
1
作者 万军 贾宇明 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第1期24-27,共4页
针对双轮移动机器人运动轨迹跟踪误差较大的问题,设计了全阶滑模控制器,并对控制输出误差进行仿真验证。建立双轮机器人简图模型,推导出移动机器人动力学方程式。介绍了移动机器人线速度和角速度的控制过程,对传统PI控制器进行改进,设... 针对双轮移动机器人运动轨迹跟踪误差较大的问题,设计了全阶滑模控制器,并对控制输出误差进行仿真验证。建立双轮机器人简图模型,推导出移动机器人动力学方程式。介绍了移动机器人线速度和角速度的控制过程,对传统PI控制器进行改进,设计了全阶滑模控制器。采用李雅普诺夫函数对控制器的稳定性进行了证明,从而得到机器人运动线速度和角速度的输出误差收敛于零。在平面内,采用MATLAB软件对机器人运动线速度和角速度输出误差进行仿真实验,并与PI控制输出误差形成对比。结果显示:采用传统PI控制器,双轮机器人实际输出线速度和角速度误差较大;采用全阶滑模控制器,双轮机器人实际输出线速度和角速度误差较小。采用全阶滑模控制器用于双轮机器人控制系统,自适应抗干扰能力更强,可提高双轮机器人运动轨迹跟踪精度。 展开更多
关键词 双轮机器人 全阶滑模控制器 角速度 线速度 误差
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复合干扰下永磁球形电机的全阶滑模控制 被引量：2
2
作者 王松 王群京 +1 位作者 李国丽 文彦 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期489-498,共10页
针对受外部干扰和模型不确定性影响的永磁球形电机运动系统,提出一种基于有限时间干扰观测器的全阶滑模控制方法。首先,在复合干扰下建立永磁球形电机的动力学模型,其不确定性包括建模误差和外界干扰。其次,设计有限时间干扰观测器以快... 针对受外部干扰和模型不确定性影响的永磁球形电机运动系统,提出一种基于有限时间干扰观测器的全阶滑模控制方法。首先,在复合干扰下建立永磁球形电机的动力学模型,其不确定性包括建模误差和外界干扰。其次,设计有限时间干扰观测器以快速、准确地估计出系统的复合干扰。然后,为永磁球形电机设计了全阶滑模面,理想滑模运动时反映其全阶动态特性,而不是传统滑模控制系统中的降阶动态特性。最后,通过李雅普诺夫定理证明了所提控制方法的闭环系统的稳定性。仿真和实验结果表明所提控制器在复合干扰情况下具有良好的动态特性和抗干扰能力。 展开更多
关键词 永磁球形电机 全阶滑模控制 有限时间干扰观测器 轨迹跟踪
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基于负载力观测器的永磁直线同步电机自适应全阶动态滑模控制
3
作者 赵希梅 李德豪 金鸿雁 《电机与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期53-61,72,共10页
针对永磁同步直线电机(PMLSM)在运行时易受参数变化、负载扰动、摩擦阻力、定位力等不确定性影响,导致位置跟踪精度不高、鲁棒性不强的问题,提出一种基于负载力观测器的自适应全阶动态滑模控制(AFODSMC-LFO)方法。首先,根据系统全阶误... 针对永磁同步直线电机(PMLSM)在运行时易受参数变化、负载扰动、摩擦阻力、定位力等不确定性影响,导致位置跟踪精度不高、鲁棒性不强的问题,提出一种基于负载力观测器的自适应全阶动态滑模控制(AFODSMC-LFO)方法。首先,根据系统全阶误差状态方程设计全阶滑模面,全阶滑模控制(FOSMC)能够实现快速收敛,并且在稳态时可实现系统多变量连续控制;其次,为有效削弱抖振,引入了动态滑模控制(DSMC),DSMC可视为FOSMC的补偿控制器,通过低通滤波环节有效滤除控制律中的高频开关信号和测量噪声;此外,针对系统内部不确定性上界和外部负载扰动,分别通过以动子实际位置为自变量的自适应律和负载力观测器进行精确估计,进一步提高了系统的鲁棒性;最后,通过实验证明该方法能够保证PMLSM位置跟踪过程中的高跟踪精度和强鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步直线电机 全阶滑模控制 动态滑模控制 自适应控制 抖振 负载力观测器
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移相全桥变换器的PWM全阶鲁棒滑模控制 被引量：8
4
作者 高明 王大志 李召 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期2293-2302,共10页
传统的移相全桥变换器是利用周期平均化方法设计线性控制环节,不能满足分布式发电强鲁棒的需求。针对四个子结构的移相全桥变换器提出PWM全阶滑模控制策略。基于变换器的等效动态模型,在滑模流形中引入积分环节消除静差,分析系统在相空... 传统的移相全桥变换器是利用周期平均化方法设计线性控制环节,不能满足分布式发电强鲁棒的需求。针对四个子结构的移相全桥变换器提出PWM全阶滑模控制策略。基于变换器的等效动态模型,在滑模流形中引入积分环节消除静差,分析系统在相空间中的滑模运动过程和滑动的严格存在条件,给出可直接用于控制器数字实现的等效PWM控制函数,并在等效控制函数的基础上加入鲁棒切换项,分析电感与电容参数存在摄动时的鲁棒控制条件。实验结果证明PWM全阶滑模控制策略可以很好地改善系统的鲁棒性和调节性能,同时滑模控制变换器能以固定开关频率工作,避免了频率随工况改变而变动。 展开更多
关键词 移相全桥 全阶滑模控制 定频 PWM滑模控制 鲁棒性
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自同步型并网逆变器有限时间全阶终端滑模控制研究 被引量：1
5
作者 郑雪梅 时旭 +1 位作者 陈鑫 冯勇 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1903-1910,共8页
由于单台逆变器从离网到并网的切换过程中电网侧信息的获取会延迟,使得经典的虚拟阻抗方法难以实现逆变器自同步电网信息的功能.因此,文中设计一种基于有限时间全阶滑模控制的直流母线电压/无功功率控制器,该控制器与PQ型控制器相比减... 由于单台逆变器从离网到并网的切换过程中电网侧信息的获取会延迟,使得经典的虚拟阻抗方法难以实现逆变器自同步电网信息的功能.因此,文中设计一种基于有限时间全阶滑模控制的直流母线电压/无功功率控制器,该控制器与PQ型控制器相比减少了复杂的锁相环(PLL)结构,与虚拟同步发电机(VSG)控制技术相比增加了电网侧频率信息的采样,可实现对对电网信息的自同步追踪,并且有限时间的全阶滑模控制保证了微网系统具有更快的响应速度和较强的鲁棒性.对比的仿真和实验结果表明,所设计的控制策略可以快速跟踪电网电压信息,有效提高逆变器输出电压的动态调节能力. 展开更多
关键词 自同步 并网逆变器 有限时间控制 全阶终端滑模控制
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