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基于反步滑模算法的无人机姿态鲁棒控制系统设计 被引量：1
1
作者 肖英楠 孙抒雨 《计算机测量与控制》 2021年第7期95-99,共5页
针对传统无人机姿态鲁棒控制系统易受到外部干扰影响,无法精准控制姿态角、左侧舵面角和右侧舵面角,导致系统不稳定的问题,设计了基于反步滑模算法的无人机姿态鲁棒控制系统;使用TMS320F28335芯片的串级PID控制器,控制无人机中央处理机... 针对传统无人机姿态鲁棒控制系统易受到外部干扰影响,无法精准控制姿态角、左侧舵面角和右侧舵面角,导致系统不稳定的问题,设计了基于反步滑模算法的无人机姿态鲁棒控制系统;使用TMS320F28335芯片的串级PID控制器,控制无人机中央处理机;选择MS-S3型伺服驱动器保证电机高速运动时的高转矩运行;使用STM32f407VGT6型号姿态控制器,控制旋翼姿态;在软件流程设计过程中,构建无人机动力学模型,引入反步滑模算法构建考虑姿态角动态方程,选择Lyapunov函数计算误差变量,设计滑模控制律,借助Visual C++6.0实现软件程序编写,完成无人机姿态鲁棒控制系统设计;由实验结果可知,在时间为5 s时,该系统姿态角达到6°、左侧舵面达到0.40°、右侧舵面角达到0.20°,与实际控制结果一致,具有精准控制效果。 展开更多
关键词 反步滑模算法 无人机姿态 鲁棒控制 姿态角
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基于滑模算法的大型货运电梯控制器控制方法优化
2
作者 包继刚 张莹 傅龙飞 《电气自动化》 2020年第3期74-76,共3页
为解决大型货运电梯运行时的可靠性与安全性,提出了一种基于滑模PID控制的优化算法。对大型货运电梯控制系统的结构进行分析并建立其数学模型,首先用滑模PID算法取代传统PI控制算法,其次设计了滑模切换函数并通过误差的大小在线动态调... 为解决大型货运电梯运行时的可靠性与安全性,提出了一种基于滑模PID控制的优化算法。对大型货运电梯控制系统的结构进行分析并建立其数学模型,首先用滑模PID算法取代传统PI控制算法,其次设计了滑模切换函数并通过误差的大小在线动态调整积分项比例系数,引入饱和函数改善了系统的抖振问题。最后对滑模算法与PI控制算法进行仿真对比。结果表明,滑模算法具有更好的抗干扰性能和误差调节快速等优点。 展开更多
关键词 大型货运电梯 滑模算法 抖振 矢量控制 鲁棒性 可编程逻辑控制器
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基于动态滑模算法的PMSM无传感器控制策略
3
作者 苗敬利 张书华 《机械工程与自动化》 2022年第6期1-3,6,共4页
针对传统滑模控制的永磁同步电机抖振问题,提出了基于动态滑模的永磁同步电机无传感器控制策略。设计了基于指数趋近律和切换函数的控制器,得到了在时间上本质连续的动态滑模控制率并证明了其稳定性。结合反正切函数方法,提取了电机转... 针对传统滑模控制的永磁同步电机抖振问题,提出了基于动态滑模的永磁同步电机无传感器控制策略。设计了基于指数趋近律和切换函数的控制器,得到了在时间上本质连续的动态滑模控制率并证明了其稳定性。结合反正切函数方法,提取了电机转速和转子位置信息。仿真结果表明:与传统滑模控制器相比,动态滑模控制器有效地降低了电机抖振,增加了系统稳定性。 展开更多
关键词 无传感器控制策略 动态滑模算法 PMSM
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应用于Buck电路的滑模算法研究
4
作者 王典 李博 +4 位作者 赵宇红 李彬鸿 罗家俊 林雪芳 阿拉.布鲁诺 《微电子学》 CSCD 北大核心 2017年第4期557-561,共5页
将滑模控制算法应用于Buck转换器的控制中,获得了快的收敛速度和良好的鲁棒性。这种控制策略可在FPGA上实现。为实现滑模控制算法,提出了一种基于拓扑结构的观测器,解决了传统观测器中传感器成本较高的问题,适用于多种开关电源结构。实... 将滑模控制算法应用于Buck转换器的控制中,获得了快的收敛速度和良好的鲁棒性。这种控制策略可在FPGA上实现。为实现滑模控制算法,提出了一种基于拓扑结构的观测器,解决了传统观测器中传感器成本较高的问题,适用于多种开关电源结构。实验结果表明,应用滑模控制算法的Buck转换器在出现负载变化时具有很强的稳定性。 展开更多
关键词 滑模控制算法 BUCK变换器 拓扑结构 观测器
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采用模糊滑模控制算法的制动系统稳定性研究
5
作者 张玉培 张宇飞 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第5期604-608,共5页
为了解决车辆制动系统容易发生侧滑现象和不同控制系统输出误差缺少验证的问题,设计了一种模糊滑模控制算法,利用仿真模型对其进行验证。建立了2自由度四分之一汽车车轮模型,分析了车轮的动力学特性,推导出车辆防抱死制动系统的动力学... 为了解决车辆制动系统容易发生侧滑现象和不同控制系统输出误差缺少验证的问题,设计了一种模糊滑模控制算法,利用仿真模型对其进行验证。建立了2自由度四分之一汽车车轮模型,分析了车轮的动力学特性,推导出车辆防抱死制动系统的动力学方程。定义车辆滑移率非线性函数,引用模糊规则设计了模糊滑模控制算法。为了保证控制系统的稳定性,利用李雅普诺夫函数对其进行推导和证明。通过Matlab软件对车轮滑移率和制动力矩进行仿真,与传统PID控制算法输出结果进行对比。仿真验证表明:采用传统PID控制算法,车辆在干燥或者潮湿路面制动过程中,车轮滑移率跟踪误差较大,制动系统响应速度较慢,车轮容易发生抱死现象;采用模糊滑模控制算法,车辆在干燥或者潮湿路面制动过程中,车轮滑移率跟踪误差较小,响应速度较快,避免车轮抱死现象;所设计的模糊滑模控制算法,能够提高车辆制动系统的稳定性,避免车轮发生抱死现象。 展开更多
关键词 车辆 制动系统 模糊滑模控制算法 滑移率 力矩 仿真
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基于滑模控制的地铁塞拉门电机控制系统设计
6
作者 张晨 陈辉 梁昕 《自动化技术与应用》 2025年第4期11-14,163,共5页
针对城市地铁塞拉门无刷电机控制系统应用,提出一种基于普通传感器+滑模控制器(sliding mode controller,SMC)的控制方法。所提出的方法改进了传统矢量控制方法中获取电机转子角度信号再对电机相电流解算不能满足实际需求的问题,也无需... 针对城市地铁塞拉门无刷电机控制系统应用,提出一种基于普通传感器+滑模控制器(sliding mode controller,SMC)的控制方法。所提出的方法改进了传统矢量控制方法中获取电机转子角度信号再对电机相电流解算不能满足实际需求的问题,也无需选用高精密传感器从而带来成本高的问题。所提方法首先是利用普通霍尔传感器精确测量出实时的信号;其次再结合SMC方法对电流电压数据计算进行处理。最后对所提出的控制方法进行仿真实验。通过实验表明,该控制方法使电机的速度超调量明显降低,有效提升了电机的转速响应速度。 展开更多
关键词 地铁塞拉门 无刷电机 霍尔传感器 滑模控制算法
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基于滑模学习算法自适应线性单元的开关磁阻电机速度控制研究 被引量：1
7
作者 王家军 郑致远 孙嘉豪 《机电工程》 CAS 2016年第11期1380-1385,1414,共7页
针对开关磁阻电机(SRM)速度控制问题,为了获得更好的速度控制鲁棒性,将基于滑模学习算法(SMLA)的自适应线性单元(Adaline)应用到SRM的转矩和磁链辨识,提出了一种新的SRM速度控制方案。将Adaline与传统的PD控制器相结合作为速度控制器,... 针对开关磁阻电机(SRM)速度控制问题,为了获得更好的速度控制鲁棒性,将基于滑模学习算法(SMLA)的自适应线性单元(Adaline)应用到SRM的转矩和磁链辨识,提出了一种新的SRM速度控制方案。将Adaline与传统的PD控制器相结合作为速度控制器,电流和转子位置作为反馈量对SRM进行了电磁转矩和磁链的辨识,以直接转矩控制(DTC)部分负责磁链计算、扇区计算等,并在阶跃和正弦两种输入情况下对系统进行了仿真。研究结果表明,基于SMLA的Adaline不仅能够以较好的快速性和鲁棒性辨识SRM的电磁转矩和磁链,而且能够结合传统的比例微分(PD)控制器实现SRM的速度控制,且在速度控制过程中不需用到电机的任何参数。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 自适应线性单元 滑模控制 滑模学习算法 直接转矩控制
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滑模极值搜索算法ABS控制及对汽车侧向稳定性补偿 被引量：10
8
作者 周兵 李永辉 +2 位作者 袁希文 胡哓岚 程逸然 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期121-126,共6页
针对ABS控制时路面附着系数复杂多变以及最优滑移率难以准确估计的难点,提出一种基于滑模极值搜索算法的ABS控制,它根据"轮胎制动力-滑移率曲线"的单峰值特性,通过极值搜索算法不断的搜寻曲线的极值点,同时运用滑模变结构控... 针对ABS控制时路面附着系数复杂多变以及最优滑移率难以准确估计的难点,提出一种基于滑模极值搜索算法的ABS控制,它根据"轮胎制动力-滑移率曲线"的单峰值特性,通过极值搜索算法不断的搜寻曲线的极值点,同时运用滑模变结构控制来快速逼近极值点。针对转弯制动耦合工况,通过引入方向盘转角对控制律进行修正,补偿车辆转弯时的侧向稳定性。在MATLAB/Simulink中建立了整车七自由度模型,对设计的控制器进行了仿真验证。结果表明:直线制动时,所设计的控制器可以快速搜寻到最大制动力和最优滑移率。转弯制动时,考虑了转向修正后制动滑移率有所减小而轮胎侧向力增大,但停车时间并未明显增加,提高了汽车的侧向稳定性;当路面条件改变时,控制器能够自适应路面附着系数的变化。 展开更多
关键词 车辆工程 防抱死制动系统 滑模极值搜索算法 汽车侧向稳定性 路面附着系数
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一种基于分数阶的非线性积分滑模控制算法 被引量：3
9
作者 王飞 周爱美 王宇霄 《机电工程技术》 2023年第3期173-176,198,共5页
滑模变结构控制由于控制对象复杂,被控对象存在时空滞后和延迟性,使得滑模系统的滑模面常常不能准确地工作在理想滑模面上,引起系统抖震,制约了滑模变结构控制的实际应用。针对这一问题,在非线性积分滑模控制思想的基础上,引入了分数阶... 滑模变结构控制由于控制对象复杂,被控对象存在时空滞后和延迟性,使得滑模系统的滑模面常常不能准确地工作在理想滑模面上,引起系统抖震,制约了滑模变结构控制的实际应用。针对这一问题,在非线性积分滑模控制思想的基础上,引入了分数阶的概念,设计了一种基于分数阶的非线性积分滑模控制算法及其改进型,通过理论证明和抖震分析,基于分数阶的非线性积分滑模面可以表现出较好的控制性能,特别是减少抖震方面。最后,仿真算例验证了所提的非线性积分滑模控制方法的有效性。 展开更多
关键词 分数阶 非线性积分 滑模算法
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基于超螺旋滑模及前馈补偿的智能车侧向运动控制
10
作者 吴晓建 张明华 +3 位作者 王爱春 关龙新 江会华 彭晨若 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期151-162,共12页
智能车路径跟踪控制受到车辆参数摄动、场景多变等干扰,影响路径跟踪精确性,甚至引起控制系统不稳定.本文设计了考虑不确定性的二阶超螺旋滑模鲁棒控制算法,证明了控制系统的收敛性,并针对干扰问题设计了前馈补偿控制器以进一步提升控... 智能车路径跟踪控制受到车辆参数摄动、场景多变等干扰,影响路径跟踪精确性,甚至引起控制系统不稳定.本文设计了考虑不确定性的二阶超螺旋滑模鲁棒控制算法,证明了控制系统的收敛性,并针对干扰问题设计了前馈补偿控制器以进一步提升控制系统的精确性.通过Carsim-Simulink联合仿真环境下的双移线、正弦路径跟踪控制,以及参数摄动情况下的路径跟踪控制,与传统一阶滑模控制对比,验证了所设计的超螺旋滑模控制器路径跟踪的精确性及鲁棒性.结果表明,面对智能车辆参数不确定、驾驶场景多变等情况,采用超螺旋滑模算法比传统滑模算法具有更好的鲁棒性和跟踪精度,超螺旋算法能有效地减弱传统滑模算法产生的方向盘抖振问题.最后,利用实车平台对进行了低速大曲率场景测试,验证所设计的超螺旋滑模算法控制器具有良好的路径跟踪精度. 展开更多
关键词 智能车 路径跟踪 鲁棒性 超螺旋滑模算法 前馈补偿
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一种改进趋近律的PMSM非奇异终端滑模控制
11
作者 杨松林 陈天昊 +2 位作者 刘启航 王坤 陈少华 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第4期5-12,共8页
为了提高永磁同步电机(PMSM)伺服控制系统的响应速度和鲁棒性,文章提出了一种基于终端滑模的永磁同步电机控制方法。首先对传统滑模面收敛性进行分析,引入了非奇异终端滑模面;其次在传统趋近律的基础上提出了一种新型趋近律,并设计了基... 为了提高永磁同步电机(PMSM)伺服控制系统的响应速度和鲁棒性,文章提出了一种基于终端滑模的永磁同步电机控制方法。首先对传统滑模面收敛性进行分析,引入了非奇异终端滑模面;其次在传统趋近律的基础上提出了一种新型趋近律,并设计了基于新型的趋近律的电流-转速控制器;最后设计了滑模观测器对电机存在的扰动进行前馈补偿,并进行转速观测。通过软件仿真和实验证明,所提出的新型控制算法较好地抑制了永磁同步电机在接近平衡点时的抖振问题,且具有较低的超调量、良好的抗扰动能力和较快的响应速度,验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 滑模算法 非奇异终端滑模面 新型趋近律 抗扰动性
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基于滑模鲁棒算法的超低频主动隔振系统 被引量：5
12
作者 罗东云 程冰 +3 位作者 周寅 吴彬 王肖隆 林强 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期76-81,共6页
振动噪声的有效隔离是冷原子重力仪的关键技术之一.为了减小冷原子重力仪中拉曼反射镜的振动噪声,研制了一套紧凑型低频主动隔振系统.其原理是利用滑模鲁棒控制系统处理和反馈由地震仪采集到的振动信号,利用音圈电机控制和消除被动隔振... 振动噪声的有效隔离是冷原子重力仪的关键技术之一.为了减小冷原子重力仪中拉曼反射镜的振动噪声,研制了一套紧凑型低频主动隔振系统.其原理是利用滑模鲁棒控制系统处理和反馈由地震仪采集到的振动信号,利用音圈电机控制和消除被动隔振平台的运动.在0.1—10 Hz频域范围内,滑模鲁棒控制系统的残余振动噪声功率谱密度比被动隔振平台最大降低了99.9%,比超前滞后补偿控制方法最大降低了83.3%.滑模鲁棒控制算法还具有整定参数少、抗干扰能力强等特点. 展开更多
关键词 超低频振动 滑模鲁棒算法 主动控制 冷原子重力仪
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旋转变压器滑模变结构数字转换算法研究 被引量：1
13
作者 史建伟 史永丽 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期180-185,共6页
旋转变压器的两路输出均为包含角位置信息的调幅信号,必须进行解调,以实现模拟调制信号到数字信号的转换。在旋转变压器数字转换器中,常采用锁相环作为核心的解调算法。然而,常规锁相环只是一个典型的二型跟踪环路,难于兼顾动态与稳态... 旋转变压器的两路输出均为包含角位置信息的调幅信号,必须进行解调,以实现模拟调制信号到数字信号的转换。在旋转变压器数字转换器中,常采用锁相环作为核心的解调算法。然而,常规锁相环只是一个典型的二型跟踪环路,难于兼顾动态与稳态的性能,尤其是当被测角位置高动态变化时,解调误差较大。为提高解调精度,将旋转变压器数字转换问题转化为角度跟踪控制问题,提出了一种基于滑模变结构控制器的旋转变压器数字转换算法。该算法引入了切换控制项,可以抑制被测角位置高动态变化所导致的模型不确定性对解调精度的影响。实验结果表明,该方法是可行的。 展开更多
关键词 旋转变压器 解调 锁相环 滑模变结构算法
原文传递
基于反步滑模的四旋翼无人机飞行姿态自适应控制
14
作者 韩洪豆 谢忠 +1 位作者 徐志鹏 王一丁 《计算机测量与控制》 2024年第12期117-123,共7页
四旋翼无人机应用频率不断增加,应用场景愈加复杂,对其飞行姿态控制性能提出了更高的要求;现有方法对四旋翼无人机进行位姿控制后,可能会导致无人机的飞行行为出现发散或振荡,无法达到期望的位置与姿态,因此基于反步滑模算法,设计四旋... 四旋翼无人机应用频率不断增加,应用场景愈加复杂,对其飞行姿态控制性能提出了更高的要求;现有方法对四旋翼无人机进行位姿控制后,可能会导致无人机的飞行行为出现发散或振荡,无法达到期望的位置与姿态,因此基于反步滑模算法,设计四旋翼无人机飞行姿态自适应控制方法;根据四旋翼无人机结构,构建四旋翼无人机动力学模型,利用MEMS惯性传感器对四旋翼无人机当前位置与姿态进行测量,结合卡尔曼滤波算法对飞行姿态角进行解耦计算,依据四旋翼无人机飞行姿态控制需求,联合反步滑模算法设计控制器,以飞行姿态角——滚转角、俯仰角与偏航角解耦计算结果作为控制器的输入量,控制器输出结果即为飞行姿态控制参量,实现四旋翼无人机飞行姿态的有效控制;实验数据证明:应用文章提出方法对四旋翼无人机飞行位姿进行控制后,控制结果与期望位置和期望位姿基本相同,滚转角、俯仰角与偏航角最大偏差不超过4°,具有较高的控制精度。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 飞行姿态 反步滑模算法 姿态控制 卡尔曼滤波
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基于超螺旋滑模自抗扰步进电机矢量控制
15
作者 孙宁 何延昭 王贞艳 《微电机》 2024年第12期24-29,共6页
在两相混合式步进电机调速系统中,为提高调速系统的快速响应时间和稳定性,在双闭环的矢量控制策略中,速度环采用超螺旋滑模与自抗扰控制结合(STSM-ADRC)控制策略。对线性自抗扰控制器中的状态误差反馈控制器和跟踪微分控制器进行超螺旋... 在两相混合式步进电机调速系统中,为提高调速系统的快速响应时间和稳定性,在双闭环的矢量控制策略中,速度环采用超螺旋滑模与自抗扰控制结合(STSM-ADRC)控制策略。对线性自抗扰控制器中的状态误差反馈控制器和跟踪微分控制器进行超螺旋滑模算法优化,并采用李雅普诺夫函数进行稳定性证明。仿真结果显示:电机运行转速可以达到毫秒响应时间且无超调,有效提高了步进电机调速系统的快速性和鲁棒性。 展开更多
关键词 两相混合式步进电机 超螺旋滑模算法 自抗扰控制 矢量控制
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基于FPGA的电动舵机滑模控制系统 被引量：1
16
作者 李宝玲 刘新妹 +1 位作者 殷俊龄 王乾胜 《微电机》 2024年第1期36-41,共6页
电动舵机是现代无人机飞控系统的关键组成部分。针对传统电动舵机系统抑制干扰能力差、跟踪精度低、响应速度慢的问题,提出一种改进优化的自适应滑模控制(SMC)算法。首先,在进行系统建模和实验平台搭建时考虑了外界扰动和摩擦间隙等非... 电动舵机是现代无人机飞控系统的关键组成部分。针对传统电动舵机系统抑制干扰能力差、跟踪精度低、响应速度慢的问题,提出一种改进优化的自适应滑模控制(SMC)算法。首先,在进行系统建模和实验平台搭建时考虑了外界扰动和摩擦间隙等非线性问题,以此为基础设计了新的滑模面函数;其次,通过重新设计切换控制函数,使舵面偏转角度更加准确,有效的提高了系统的跟踪精度;最后,在系统中引入一阶低通滤波器,有效的消除了控制量抖振问题。并通过FPGA芯片实现了该算法,设计实验加以验证。实验结果表明,与传统PID算法相比,改进的滑模控制算法具有较强的抑制干扰能力和较快的动态响应速度,跟踪误差也有明显的下降。由此可见该算法在解决电动舵机的非线性问题方面具有较强的优势,基本满足舵面偏转的精准控制需求,在无人机产品的生产实践中具有较强的实际应用价值。 展开更多
关键词 电动舵机 滑模控制算法 FPGA PID PWM
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多算法融合的并联食品分拣机器人轨迹跟踪控制方法 被引量：1
17
作者 李云峰 王聪 李玉琴 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2024年第4期72-77,共6页
目的:解决并联食品分拣机器人轨迹跟踪控制方法存在的控制精度低和运动稳定性差等问题。方法:在四自由度并联机器人结构基础上,提出将滑模控制算法、模糊控制算法和改进蝙蝠算法相结合用于并联食品分拣机器人轨迹跟踪控制。通过改进蝙... 目的:解决并联食品分拣机器人轨迹跟踪控制方法存在的控制精度低和运动稳定性差等问题。方法:在四自由度并联机器人结构基础上,提出将滑模控制算法、模糊控制算法和改进蝙蝠算法相结合用于并联食品分拣机器人轨迹跟踪控制。通过改进蝙蝠算法对模糊算法带宽进行寻优,通过优化的模糊控制算法自适应调整滑膜控制算法的模糊增益和滑膜面斜率,降低控制器的跟踪误差,提高抗干扰能力,并验证所提轨迹跟踪控制方法的优越性。结果:所提轨迹跟踪控制方法实际分拣准确率为99.90%,平均分拣时间为0.509 s。结论:与常规方法相比,所提轨迹跟踪控制方法的关节轨迹跟踪精度更高,抗干扰能力更强,输出力矩更加平滑。 展开更多
关键词 并联机器人 轨迹跟踪 滑模控制算法 模糊控制器 蝙蝠算法 四自由度
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改进滑模控制算法的矿井提升系统控制策略研究 被引量：1
18
作者 赵超凡 《自动化应用》 2023年第12期14-17,共4页
针对矿井提升机传统滑模控制算法在低速重载工况下存在启动能力差、冲击振动、转矩脉动大等问题,本文分析了矿井提升机结构组成与变频控制方式,采用数值模拟分析法研究了传统滑模控制策略下矿井提升机的启动特性,改进了滑模控制算法并... 针对矿井提升机传统滑模控制算法在低速重载工况下存在启动能力差、冲击振动、转矩脉动大等问题,本文分析了矿井提升机结构组成与变频控制方式,采用数值模拟分析法研究了传统滑模控制策略下矿井提升机的启动特性,改进了滑模控制算法并进行了仿真研究。仿真结果表明,改进后的滑模控制算法具有较高的控制精度,提升机启动脉冲较小,系统冲击和振动减弱,启动特性平缓,具有较好的抗干扰能力和动态控制性能。 展开更多
关键词 矿井提升机 滑模控制算法 控制策略 启动特性
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一种鲁棒双向直流变换装置的高阶滑模控制器（英文） 被引量：7
19
作者 皇甫宜耿 郭亮 +2 位作者 梁艳 李飞 李钱 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期389-398,共10页
随着新能源发电技术的发展,双向直流变换器(BDC)因其能量双向流动的特点而被广泛应用于航空航天、充放电控制和电动汽车等领域.由于在上述应用工况下,能源间歇性输入、负载随机性扰动、功率流向切换均会对系统母线电压产生干扰,因此对... 随着新能源发电技术的发展,双向直流变换器(BDC)因其能量双向流动的特点而被广泛应用于航空航天、充放电控制和电动汽车等领域.由于在上述应用工况下,能源间歇性输入、负载随机性扰动、功率流向切换均会对系统母线电压产生干扰,因此对控制器的鲁棒性要求较高.论文基于Super-Twisting高阶滑模算法,设计了一种互补脉冲宽度调制(PWM)型双向直流变换器的双闭环强鲁棒控制系统.阐明了Super-Twisting相比传统PI控制在鲁棒性和快速性优势的根本性原因,并基于一种类二次型李雅普诺夫函数,给出系统稳定条件,尤其是给出了更精确的Super-Twisting算法收敛时间的估计值.此外,通过等效控制线性化内环控制,解决了变换器应用中由于内环与变换器的非线性特性所导致的外环非线性算法参数设计复杂的问题,使系统外环亦可方便地采用Super-Twisting非线性算法,进一步提升了系统的鲁棒性.本文基于dSPACE半物理平台构建控制器,结合硬件电路进行实物实验平台的搭建.通过与传统PI双闭环控制对比,分别对母线负载扰动和功率流向切换进行了测试.最后通过仿真和实验验证了本文所设计控制器的有效性. 展开更多
关键词 双向变换器 鲁棒性 高阶滑模算法 Super-Twisting 李雅普诺夫理论
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