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电液位置伺服系统的RBF-ADRC控制仿真分析
1
作者 王棒 李跃松 张贻哲 《机床与液压》 北大核心 2024年第20期168-174,共7页
电液位置伺服系统具有非线性、时变性、参数不确定性、负载扰动及测量噪声等问题,使得PID控制的电液位置伺服系统精度较低,在负载扰动和参数变化较大时,控制效果较差,ADRC能够有效解决此问题,但是ADRC参数过多,难以整定。针对此问题,采... 电液位置伺服系统具有非线性、时变性、参数不确定性、负载扰动及测量噪声等问题,使得PID控制的电液位置伺服系统精度较低,在负载扰动和参数变化较大时,控制效果较差,ADRC能够有效解决此问题,但是ADRC参数过多,难以整定。针对此问题,采用RBF神经网络在线整定ADRC参数的方法,实现电液位置伺服系统ADRC控制的参数自整定。与传统控制对比,应用RBF-ADRC、ADRC、PID 3种控制算法对电液位置伺服系统的控制效果进行仿真分析。仿真结果表明:RBF-ADRC和ADRC控制具有更好的实时性、抗干扰能力和自适应能力,能够有效地解决电液位置伺服系统的高精度控制。 展开更多
关键词 电液位置伺服系统 RBF adrc 时变非线性
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基于自抗扰控制技术的PVC反应温度控制
2
作者 朱清水 《山东化工》 CAS 2024年第9期196-201,204,共7页
聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)是当前世界上应用最广泛的合成材料之一。聚氯乙烯生产的关键是聚合反应过程,PVC聚合反应温度控制精度直接影响产品质量。由于PVC聚合反应过程具有大时滞及时变非线性的特点,传统的PID控制精度通常难... 聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)是当前世界上应用最广泛的合成材料之一。聚氯乙烯生产的关键是聚合反应过程,PVC聚合反应温度控制精度直接影响产品质量。由于PVC聚合反应过程具有大时滞及时变非线性的特点,传统的PID控制精度通常难以满足生产需要。研究了自抗扰控制技术在PVC反应温度控制中的应用,通过和IMC-PID的控制仿真对比,验证了自抗扰控制技术适应工况变化的能力。针对实际的PVC生产过程,在DCS上进行了自抗扰控制器组态,并应用于实际PVC生产过程。实际控制结果证实了自抗扰控制技术应用于PVC反应温度控制的可行性和有效性。 展开更多
关键词 聚氯乙烯 非线性 聚合反应温度控制 自抗扰控制 IMC-PID
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基于复合ADRC的压电陶瓷驱动器自适应控制 被引量：1
3
作者 高金海 郝丽娜 +1 位作者 项超群 祁紫轩 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1158-1162,共5页
针对压电陶瓷驱动器固有的迟滞现象对其定位控制精度的影响问题,提出将自抗扰控制(ADRC)与改进Preisach逆模型相结合的控制方案.以模型输入、输出迟滞环的线性度为标准,目的是提高微动工作台的定位精度,从而提高微操作效率和成功率.为... 针对压电陶瓷驱动器固有的迟滞现象对其定位控制精度的影响问题,提出将自抗扰控制(ADRC)与改进Preisach逆模型相结合的控制方案.以模型输入、输出迟滞环的线性度为标准,目的是提高微动工作台的定位精度,从而提高微操作效率和成功率.为了验证所提出控制策略的有效性,通过无控制方法、改进逆Preisach控制方法、复合PID方法、ADRC控制和复合ADRC控制实验,得出所选用压电陶瓷驱动器的迟滞环比重分别为12.3%,5.8%,4.7%,2.5%,1.4%.不同控制方案所得实验结果证明,ADRC与迟滞逆模型相结合的控制方案具有良好的控制性能. 展开更多
关键词 压电陶瓷 非线性 迟滞环 自抗扰控制 PREISACH模型
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基于串级ADRC的飞行器控制器设计与扰动估计 被引量：2
4
作者 叶剑晓 于春梅 《测控技术》 2019年第6期86-90,95,共6页
针对四旋翼飞行器的不确定性和外界环境干扰等问题,设计串级自抗扰控制器。在分析飞行器动力学模型的基础上,利用非线性自抗扰对姿态环(内环)进行解耦,同时对位置环(外环)设计线性自抗扰控制器,组成双闭环系统。设计扩张观测器对内外环... 针对四旋翼飞行器的不确定性和外界环境干扰等问题,设计串级自抗扰控制器。在分析飞行器动力学模型的基础上,利用非线性自抗扰对姿态环(内环)进行解耦,同时对位置环(外环)设计线性自抗扰控制器,组成双闭环系统。设计扩张观测器对内外环的总扰动进行估计与补偿,通过仿真平台利用定点悬停实验对所设计的控制器进行验证,并与PD-ADRC串级控制器进行对比分析,结果表明,所设计的控制器跟踪速度较快,抗扰能力较强。 展开更多
关键词 飞行器 线性自抗扰控制 非线性自抗扰控制 双闭环系统 扰动估计
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基于ADRC控制器的六旋翼姿态控制研究 被引量：3
5
作者 樊丁佳 李波 《自动化技术与应用》 2019年第4期1-5,共5页
六旋翼无人机是带有冗余的复杂飞行系统。而六旋翼无人机的未建模动态、外扰和内扰,都会对无人机的姿态控制产生影响,增加控制的难度。为了提高六旋翼无人机系统的鲁棒性和动态性能,提出基于自抗扰控制器的六旋翼控制方案。先用二阶微... 六旋翼无人机是带有冗余的复杂飞行系统。而六旋翼无人机的未建模动态、外扰和内扰,都会对无人机的姿态控制产生影响,增加控制的难度。为了提高六旋翼无人机系统的鲁棒性和动态性能,提出基于自抗扰控制器的六旋翼控制方案。先用二阶微分跟踪器对控制信号进行平滑和微分,然后用扩张状态观测器对未知扰动进行观测,然后利用非线性控制律进行补偿,把内扰和外扰统一进行观测,提高了系统的稳定性和抗扰能力。通过仿真验证和对比,发现该控制系统对比传统PID系统具有更强的抗扰能力。并且不会出现明显的超调,控制带宽对比串级PID有小幅提升。表明该控制系统具有较好的动态性能以及抗扰能力和鲁棒性。 展开更多
关键词 六旋翼无人机 自抗扰控制 扩张状态观察器 非线性控制
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基于ADRC和NLPID的稳瞄系统伺服控制器的设计
6
作者 张小聪 吴盘龙 王超尘 《电光与控制》 北大核心 2018年第9期65-70,共6页
为满足某新型稳瞄伺服系统控制精度的要求,重新设计该系统的伺服控制器。在简要描述该稳瞄伺服系统的结构及工作原理的基础上,对系统的各个模块建立数学模型。提出将自抗扰控制器应用于系统的速度环,将经过改进的非线性PID(NLPID)控制... 为满足某新型稳瞄伺服系统控制精度的要求,重新设计该系统的伺服控制器。在简要描述该稳瞄伺服系统的结构及工作原理的基础上,对系统的各个模块建立数学模型。提出将自抗扰控制器应用于系统的速度环,将经过改进的非线性PID(NLPID)控制器应用于电流环,并在Matlab/Simulink仿真环境下结合S-Function模块对系统进行仿真研究。仿真结果表明,所设计的控制器不仅跟踪精度高,而且具有较好的扰动隔离性能以及很强的适应性和鲁棒性,为高精度稳瞄伺服系统的进一步研究提供理论参考。 展开更多
关键词 稳瞄伺服系统 自抗扰控制 非线性PID控制 MATLAB
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基于改进型ADRC的双轴伺服系统摩擦补偿研究 被引量：3
7
作者 于海滨 肖本贤 +1 位作者 郁伉 毕磊 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1634-1638,共5页
文章针对双轴伺服系统中摩擦的非线性、不确定外扰,在分析系统轮廓误差的基础上,结合交叉耦合的思想,采用了一种改进型二阶自抗扰控制器(ADRC),对摩擦力进行补偿。该控制器利用具有强鲁棒性的高增益扩张状态观测器观测系统的摩擦及其它... 文章针对双轴伺服系统中摩擦的非线性、不确定外扰,在分析系统轮廓误差的基础上,结合交叉耦合的思想,采用了一种改进型二阶自抗扰控制器(ADRC),对摩擦力进行补偿。该控制器利用具有强鲁棒性的高增益扩张状态观测器观测系统的摩擦及其它内外扰动,并加以补偿,同时采用了一类新的非线性函数,克服了由于常规ADRC非线性状态误差反馈控制律中非线性函数的不平滑性,而导致系统对于摩擦敏感的缺点。仿真对比分析表明,改进型ADRC能够很好地进行摩擦补偿,使系统具有更好的鲁棒性,提高系统轮廓加工精度。 展开更多
关键词 交叉耦合控制 改进型自抗扰控制器 高增益扩张状态观测器 摩擦 非线性
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永磁同步电机改进非线性反步自抗扰位置控制 被引量：2
8
作者 何栋炜 林杭彬 +3 位作者 刘丽桑 陈健 曾志伟 王佩 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第7期73-78,共6页
为提高永磁同步电机(PMSM)位置伺服系统的性能,针对外部扰动及参数不确定性对控制性能的影响,提出一种改进的非线性反步自抗扰控制方法。首先,针对传统自抗扰位置控制器中反馈控制律的设计仅限控制增益已知的情况且其收敛性能有限的问题... 为提高永磁同步电机(PMSM)位置伺服系统的性能,针对外部扰动及参数不确定性对控制性能的影响,提出一种改进的非线性反步自抗扰控制方法。首先,针对传统自抗扰位置控制器中反馈控制律的设计仅限控制增益已知的情况且其收敛性能有限的问题,基于反步控制及连续光滑非线性函数改进了控制律设计;其次,针对传统自抗扰控制器所采用的等效扰动估计方法性能有限的问题,引入朗道自适应观测器对扰动及参数分别辨识。仿真结果表明,所提出的非线性反步自抗扰控制方法有效地提高了永磁同步电机位置伺服系统位置的跟踪收敛速度及跟踪精度,增强了系统对外部扰动及参数不确定性的自适应能力。 展开更多
关键词 永磁同步电机位置伺服系统 非线性反步控制 朗道自适应观测器 自抗扰控制
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气动人工肌肉关节的自抗扰控制 被引量：11
9
作者 刘昊 王涛 +2 位作者 范伟 赵彤 王军政 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期461-466,508,共7页
气动人工肌肉关节系统是一个强非线性时变自平衡2阶系统,鉴于传统控制方法难以克服控制精度、调节速度和稳定性之间的矛盾,设计了一种2阶自抗扰控制器.采用3阶扩张状态观测器实时估计未建模型部分及外界扰动,对系统进行线性补偿,并利用... 气动人工肌肉关节系统是一个强非线性时变自平衡2阶系统,鉴于传统控制方法难以克服控制精度、调节速度和稳定性之间的矛盾,设计了一种2阶自抗扰控制器.采用3阶扩张状态观测器实时估计未建模型部分及外界扰动,对系统进行线性补偿,并利用非线性反馈机制提高控制效率,在保证稳定性的前提下,提高调节速度和控制精度,使得系统的稳态精度小于0.1°,跟踪精度小于0.5°.试验证明,即使在系统模型部分已知或未知的情况下,系统采用自抗扰控制仍然可以使控制效果达到令人满意的程度. 展开更多
关键词 气动人工肌肉 动力学模型 非线性 自抗扰控制
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三相电压型脉宽调制整流器的自抗扰控制 被引量：40
10
作者 郭源博 周鑫 +1 位作者 张晓华 陈宏钧 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第16期87-93,共7页
针对传统电压外环控制方法存在的抗扰性能不佳等问题,提出了三相电压型脉宽调制(PWM)整流器的自抗扰控制策略。基于PWM整流器在同步旋转坐标系下的数学模型,利用反馈线性化控制,设计了电流内环控制器。通过构造新型非线性状态误差反馈函... 针对传统电压外环控制方法存在的抗扰性能不佳等问题,提出了三相电压型脉宽调制(PWM)整流器的自抗扰控制策略。基于PWM整流器在同步旋转坐标系下的数学模型,利用反馈线性化控制,设计了电流内环控制器。通过构造新型非线性状态误差反馈函数,对传统自抗扰控制进行了改进,从理论上证明了该方法收敛速度优于线性状态误差反馈函数,同时解决了控制力抖动问题。设计了基于改进型自抗扰控制的PWM整流器电压外环控制器,并给出了该控制器参数整定方法。实验结果表明,所提出的自抗扰控制策略可确保PWM整流器获得较好的稳态和动态性能,特别是在抵抗电网电压扰动和负载扰动方面具有优越性。 展开更多
关键词 脉宽调制整流器 建模 自抗扰控制 非线性状态误差反馈 电压外环
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一般工业对象的二阶自抗扰控制 被引量：30
11
作者 要晓梅 王庆林 +1 位作者 刘文丽 刘瑞英 《控制工程》 CSCD 2002年第5期59-62,共4页
自抗扰控制器 (Auto Disturbance RejectionController,ADRC)在较广泛的一大类不确定系统和系统中存在强干扰的情况下表现出很强的适应性和鲁棒性。基于ADRC的控制能力 ,研究了用二阶ADRC来控制一般工业对象 (一至三阶 )的问题。理论分... 自抗扰控制器 (Auto Disturbance RejectionController,ADRC)在较广泛的一大类不确定系统和系统中存在强干扰的情况下表现出很强的适应性和鲁棒性。基于ADRC的控制能力 ,研究了用二阶ADRC来控制一般工业对象 (一至三阶 )的问题。理论分析和数值仿真结果表明 ,二阶ADRC不但能够控制存在扰动的一阶和三阶线性、非线性对象 ,而且控制效果也很理想 ,充分体现出非线性控制器的优点。另外 ,二阶ADRC的参数也容易调整。 展开更多
关键词 一般工业对象 二阶自抗扰控制 自抗扰控制器 非线性 不确定系统 鲁棒性 适应性 工业过程控制
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自抗扰控制及其在DC-DC变换器中的应用 被引量：27
12
作者 李乔 吴捷 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期83-88,共6页
本文将自抗扰控制引入DC-DC变换器中,详细介绍了自抗扰控制器的原理和结构,并提供了调制Buck-Boost DC-DC变换器的仿真参数及硬件电路实验。通过对该变换器模型参数改变和外部扰动的仿真和实验研究,证明自抗扰控制对电力电子变换器这类... 本文将自抗扰控制引入DC-DC变换器中,详细介绍了自抗扰控制器的原理和结构,并提供了调制Buck-Boost DC-DC变换器的仿真参数及硬件电路实验。通过对该变换器模型参数改变和外部扰动的仿真和实验研究,证明自抗扰控制对电力电子变换器这类非线性系统和不稳定对象具有良好的控制效果,对其外扰及对象模型参数的变化具有良好的适应性和鲁棒性。此方法不仅克服了经典PID控制的缺点,又保留了其结构简单,鲁棒性强的优点,是一类很有发展前景的控制策略。 展开更多
关键词 变换器 自抗扰控制 非线性反馈鲁棒性
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坦克炮控系统非线性补偿控制研究 被引量：5
13
作者 袁东 马晓军 冯亮 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第23期7564-7568,共5页
针对坦克炮控系统中同时存在齿圈间隙、摩擦力矩和参数漂移等多种非线性因素,造成系统驱动延时、换向振荡和低速"爬行"等问题,从分析系统的各种非线性特性及其影响入手,建立了包含多种非线性在内的炮控系统数学模型。在此基础... 针对坦克炮控系统中同时存在齿圈间隙、摩擦力矩和参数漂移等多种非线性因素,造成系统驱动延时、换向振荡和低速"爬行"等问题,从分析系统的各种非线性特性及其影响入手,建立了包含多种非线性在内的炮控系统数学模型。在此基础上,借助"系统总扰动"的思想,引入自抗扰控制技术,采用"跨阶控制"方案,实现了系统的非线性补偿控制。仿真表明,所设计的控制器能够同时有效地抑制了各种非线性因素的影响,很好的改善了系统性能。 展开更多
关键词 炮控系统 非线性 补偿控制 自抗扰控制
原文传递
PID控制器改进方法研究 被引量：33
14
作者 赵凤姣 厉虹 《控制工程》 CSCD 北大核心 2015年第3期425-431,共7页
分析了常规PID(比例—积分—微分)控制特点,针对其在非线性控制中存在的问题,基于参数自整定和控制器误差组合方式,分别设计了参数自整定模糊PID控制器、参数自整定RBF神经网络PID控制器和非线性自抗扰PD控制器。并进行了实验验证,实验... 分析了常规PID(比例—积分—微分)控制特点,针对其在非线性控制中存在的问题,基于参数自整定和控制器误差组合方式,分别设计了参数自整定模糊PID控制器、参数自整定RBF神经网络PID控制器和非线性自抗扰PD控制器。并进行了实验验证,实验结果表明,从参数自整定和控制器误差组合角度出发,所采用的控制策略可使非线性系统具有较好的动态特性、鲁棒性和自适应能力。 展开更多
关键词 PID控制 模糊控制 径向基函数 非线性PID控制 自抗扰控制
原文传递
高压直流输电系统的自抗扰控制方法 被引量：13
15
作者 余涛 沈善德 +1 位作者 李东海 朱守真 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第22期22-26,52,共6页
对象模型的不确定性和状态量微分信号难以提取一直是阻碍基于确定性模型的 HVDC非线性控制方法投入实际应用的因素。文中将非线性自抗扰方法应用于 HVDC系统的控制 ,利用非线性变换将 HVDC详细模型进行反馈线性化 ,提出了基于非线性自... 对象模型的不确定性和状态量微分信号难以提取一直是阻碍基于确定性模型的 HVDC非线性控制方法投入实际应用的因素。文中将非线性自抗扰方法应用于 HVDC系统的控制 ,利用非线性变换将 HVDC详细模型进行反馈线性化 ,提出了基于非线性自抗扰控制的整流侧定电流和逆变侧定熄弧角控制方法。数字仿真表明 ,该控制方法适用于较大的模型不确定性和内外扰动 。 展开更多
关键词 高压直流输电系统 自抗扰控制 不确定系统 非线性 人工神经网络
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轧机主传动非线性延时系统的自抗扰控制 被引量：2
16
作者 杨萍萍 马亮 张瑞成 《煤矿机械》 北大核心 2014年第10期120-122,共3页
在考虑轧辊与轧件间的非线性摩擦力和系统延时的基础上,建立了轧机主传动非线性延时控制系统的数学模型,应用自抗扰控制技术设计了轧机主传动非线性延时控制系统。通过仿真与传统PID控制做比较,证明了将自抗扰控制技术应用到轧机主传动... 在考虑轧辊与轧件间的非线性摩擦力和系统延时的基础上,建立了轧机主传动非线性延时控制系统的数学模型,应用自抗扰控制技术设计了轧机主传动非线性延时控制系统。通过仿真与传统PID控制做比较,证明了将自抗扰控制技术应用到轧机主传动控制系统中的有效性和优越性。 展开更多
关键词 轧机 主传动 非线性 延时 自抗扰控制
原文传递
坦克稳定器的自抗扰控制算法 被引量：5
17
作者 蔡涛 陈杰 白永强 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2004年第4期23-25,共3页
为解决坦克稳定器中存在的传动间隙、干摩擦等强非线性问题,提高系统的鲁棒性,基于自抗扰控制器(ADRC)原理,提出了适用于坦克稳定器的自抗扰控制器,并进行了计算机仿真和试验验证。证明了自抗扰控制算法在坦克稳定器设计中的可行性。
关键词 自抗扰控制器 非线性 鲁棒性 坦克稳定器
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大射电望远镜双Stewart平台的馈源精定位控制 被引量：2
18
作者 夏元清 黄一 +1 位作者 许可康 韩京清 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2003年第11期1651-1655,共5页
研究了大射电望远镜(FAST)馈源的精确定位问题。提出了利用ADRC控制技术来调节与塔柱相连的六根钢索和Stewart平台的六根杆的长度,从而使馈源的实际位姿跟踪馈源的理想位姿,数字仿真表明了该方案的可行性。
关键词 adrc 非线性反馈控制 大射电望远镜 STEWART平台
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基于神经网络的水轮机调节系统自抗扰控制 被引量：12
19
作者 王涛 杨晓萍 +2 位作者 余向阳 南海鹏 周艳 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期125-129,共5页
本文针对水轮机调节系统的特点,提出基于神经网络的自抗扰控制策略,并应用于水轮机调节系统的控制;文中对神经网络的训练样本、方法及其与自抗扰控制器结合的方式进行了分析和讨论,并得出了有益的结论;仿真结果表明:基于神经网络的自抗... 本文针对水轮机调节系统的特点,提出基于神经网络的自抗扰控制策略,并应用于水轮机调节系统的控制;文中对神经网络的训练样本、方法及其与自抗扰控制器结合的方式进行了分析和讨论,并得出了有益的结论;仿真结果表明:基于神经网络的自抗扰控制器对具有强非线性和不确定强扰动的水轮机调节系统有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 水轮机调节系统 自抗扰控制器 神经网络 非线性
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基于非线性自抗扰方法的电压型整流器直接功率控制策略 被引量：7
20
作者 王东阳 王奔 吴桂良 《电测与仪表》 北大核心 2015年第6期77-81,共5页
电压型PWM整流器是一非线性、多变量、强耦合系统,对外界扰动和系统参数变化比较敏感。其直接功率控制策略有功率因数高、交流侧谐波低和算法简单的优点,但当有扰动时,控制效果不理想。针对该问题设计了一阶非线性自抗扰控制器来改进传... 电压型PWM整流器是一非线性、多变量、强耦合系统,对外界扰动和系统参数变化比较敏感。其直接功率控制策略有功率因数高、交流侧谐波低和算法简单的优点,但当有扰动时,控制效果不理想。针对该问题设计了一阶非线性自抗扰控制器来改进传统的控制策略,包括安排过渡过程,利用扩张状态观测器将外界扰动和系统内部扰动归结为总扰动,然后利用非线性反馈控制进行控制。最后,仿真结果表明当系统发生扰动时,改进后的控制策略较原控制策略具有更强的鲁棒性,控制效果理想。 展开更多
关键词 电压型换流器 直接功率控制 自抗扰控制器 扩张状态观测器 非线性反馈
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