检索结果-内蒙古大学图书馆

仪器仪表学报 2023年第6期44卷 303-312页

作者：王龙达徐传芳鞠艳杰刘罡大连交通大学自动化与电气工程学院大连116028 内蒙古民族大学工学院通辽028000 上海交通大学自动化系上海200240

针对永磁同步电机传统自抗扰控制中非线性函数不平滑和参数难优化整定影响其控制品质的问题,提出了一种改进的永磁同步电机鲨鱼优化非线性自抗扰控制。在传统的非线性函数基础上,引入了反双曲正弦函数、正弦函数与二次函数,并采用拟合... 详细信息

针对永磁同步电机传统自抗扰控制中非线性函数不平滑和参数难优化整定影响其控制品质的问题,提出了一种改进的永磁同步电机鲨鱼优化非线性自抗扰控制。在传统的非线性函数基础上,引入了反双曲正弦函数、正弦函数与二次函数,并采用拟合法构造出一种新型平滑非线性函数。为改善参数优化整定效果,将折射机制与高斯变异机制融入鲨鱼优化算法的计算流程。永磁同步电机调速控制实验结果表明,与一种控制性能明显改善的改进自抗扰控制相比,最高启动转矩降低的前提下,采用所提非线性自抗扰控制得到的控制时长下的转速ITAE与转矩ITAE分别降低了72.7%与80.0%,从而验证了所提改进鲨鱼优化非线性自抗扰控制良好的转速超调与转矩抖振抑制效果。

关键词：永磁同步电机非线性自抗扰控制鲨鱼优化非线性函数高斯变异

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水轮机调节系统非线性自抗扰控制研究

水轮机调节系统非线性自抗扰控制研究

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作者：艾博西北农林科技大学

学位级别：硕士

水轮机调节系统是集水机电于一体的复杂多模块化的非线性最小相位系统。在电站实际运行中,水轮机调节系统的稳定运行受机组振动、过水系统中的水锤现象、电信号传递延迟以及压力水头波动的影响。新型能源发电形式在电网中占比的日益突出... 详细信息

水轮机调节系统是集水机电于一体的复杂多模块化的非线性最小相位系统。在电站实际运行中,水轮机调节系统的稳定运行受机组振动、过水系统中的水锤现象、电信号传递延迟以及压力水头波动的影响。新型能源发电形式在电网中占比的日益突出,对电力系统复合能源下供电侧出力变化的快速调节有了更高的要求,水电站所承担的电力系统调峰、调频任务也将变得更加艰巨。本文将非线性自抗扰控制应用于时滞水轮机调节系统中,基于系统模型和自抗扰控制理论框架,研究自抗扰控制器在水轮机调节系统不同工况下的稳定性和抗扰性能。研究的主要内容如下:(1)刚性水击下的时滞线性水轮机调节系统的非线性自抗扰控制策略研究。首先,考虑一阶发电机转子模型,建立具有机械时滞的线性水轮机调节系统。根据坐标转换原则,将线性水轮机调节系统转化为积分器串联标准模型。其次,依据转化后的模型,将机械延迟看作系统内部扰动,设计扩张状态观测器;为确保观测器能输出高精度的给定信号,合理选取非线性函数及安排信号提取过程;设计状态误差反馈控制,实现控制系统的闭环控制。将三个环节组合设计非线性自抗扰控制器。最后,数值模拟分析所设计控制器在不同工况下的有效性。(2)单机单管下非线性水轮机调节系统的非线性自抗扰控制稳定性研究。首先,采用反馈线性化理论分析控制输入与系统输出间的关系,实现模型的线性化转换。其次,对控制器各个环节的非线性函数进行分析和设计,设计适合于非线性系统的自抗扰控制器。此外,基于间接Lurie系统和Popov-Lyapunov鲁棒稳定性理论,对含有发电机负荷波动的时滞非线性水轮机控制系统进行稳定性分析。仿真验证,所设计非线性自抗扰控制器的有效性。(3)时滞水轮机调节系统的改进分数阶自抗扰控制研究。首先,传统观测器中非线性环节包含符号函数,本文提出一种能平滑过渡的非线性函数,抑制状态信号的抖振现象。将函数用于扩张状态观测器中,并对新型扩张状态观测器进行收敛性分析。其次,基于分数阶微积分理论,将两个可调参数引入误差反馈控制律中,扩大控制器的稳定域。三者结合提出一种适用于非线性水轮机调节系统的改进分数阶自抗扰控制器。最后,仿真分析观测器的观测精度和控制器抑制抖振的效果,验证所设计控制器的优越性和抗干扰性。

关键词：水轮机调节系统时滞非线性自抗扰控制非线性函数状态观测器

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基于非线性自抗扰控制的无人机算法研究

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工业控制计算机 2025年第6期 74-76页

作者：张力中国人民解放军95985部队

无人机在飞行过程中难免会受到天气、温度等客观因素的制约，需要从控制算法入手来尽量降低客观因素的影响。自抗扰控制对解决具有强非线性、强耦合和强时变的被控对象具有良好的控制效果，已经在飞行控制中得到实际应用，并被越来越多... 详细信息

无人机在飞行过程中难免会受到天气、温度等客观因素的制约，需要从控制算法入手来尽量降低客观因素的影响。自抗扰控制对解决具有强非线性、强耦合和强时变的被控对象具有良好的控制效果，已经在飞行控制中得到实际应用，并被越来越多的工程技术人员理解和接受。以传统非线性自抗扰控制器在四旋翼无人机上的应用为例，详细介绍了自抗扰控制的算法及模型搭建，最后与传统PID控制方法分别进行了仿真实验。实验结果表明基于自抗扰控制算法的四旋翼无人机在姿态控制上具有良好的控制效果，与PID相比具有超调量小、过渡时间短、鲁棒性能强等特点。

关键词：四旋翼无人机非线性自抗扰控制 PID

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基于非线性ESO的风电并网逆变器改进自抗扰控制

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电气传动 2022年第5期52卷 47-53,61页

作者：周雪松陈昱龙马幼捷崔阳阳孙小桐葛建鹏天津理工大学电气电子工程学院天津300384 天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室天津300384

针对永磁直驱风电系统并网逆变器中传统双闭环PI控制策略抗扰性能和控制精度不足的问题,提出一种基于非线性扩张状态观测器(NLESO)的改进型自抗扰控制(ADRC)技术用以提高直流母线电压的控制性能。通过将线性扩张状态观测器(LESO)中的误... 详细信息

针对永磁直驱风电系统并网逆变器中传统双闭环PI控制策略抗扰性能和控制精度不足的问题,提出一种基于非线性扩张状态观测器(NLESO)的改进型自抗扰控制(ADRC)技术用以提高直流母线电压的控制性能。通过将线性扩张状态观测器(LESO)中的误差增益矩阵变为随时间变化的非线性函数对传统LADRC进行了改进,提高了LESO的动态扰动观测性能,从而增强系统对集总扰动的补偿抑制能力,并对其进行稳定性证明。最后通过仿真对比分析改进NLADRC和传统LADRC控制下并网点电压和逆变器直流侧电压波形,验证了改进NLADRC的正确性和可行性。

关键词：并网逆变器非线性自抗扰控制扰动观测性能抗扰性能

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无人机自抗扰控制的调相补偿改进设计与抑扰实现

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兵工学报 2024年第10期45卷 3619-3630页

作者：周浩暴小鹏张洪刚海军工程大学兵器工程学院湖北武汉430030

为解决非线性自抗扰控制应用中无人机位姿跟踪控制响应相位滞后的问题,利用非线性函数的滤波特性与相位补偿机理完成调相补偿器设计,解决了跟踪微分器实际滤波与相位跟踪之间的矛盾,进而提出调相补偿改进后的自抗扰控制(Phase Compensat... 详细信息

为解决非线性自抗扰控制应用中无人机位姿跟踪控制响应相位滞后的问题,利用非线性函数的滤波特性与相位补偿机理完成调相补偿器设计,解决了跟踪微分器实际滤波与相位跟踪之间的矛盾,进而提出调相补偿改进后的自抗扰控制(Phase Compensation ADRC,PCADRC),将其应用于四旋翼无人机飞控作业中的姿态与轨迹跟踪。通过由空中避障圆角矩和锥形螺旋组成的复合轨迹跟踪分析PCADRC应用的飞航控制性能优势,并设计无人机轨迹跟踪抗扰实验,对自抗扰控制的调相补偿改进效果进行验证。仿真与实验结果表明,对于平面或空间、平缓或陡变不同性质的轨迹,PCADRC能在确保抑扰性能前提下提高位姿跟踪的准确性、时效性与鲁棒性,能更好满足其稳健的飞控需求。

关键词：四旋翼无人机非线性自抗扰控制调相补偿参数整定轨迹跟踪

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拦截高速机动目标的非线性自抗扰制导律

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控制理论与应用 2023年第5期40卷 942-948页

作者：马鹏娟赵志良陈森郭杨陕西师范大学数学与统计学院陕西西安710110 火箭军工程大学导弹工程学院陕西西安710025

为实现导弹对目标的高精度拦截,本文提出了基于加权齐次函数的非线性自抗扰拦截制导设计方法.首先,提出了基于加权齐次函数的非线性扩张状态观测器在线估计视线角速率和由目标加速度等内外不确定性因素构成的总扰动.其次,设计了基于非... 详细信息

为实现导弹对目标的高精度拦截,本文提出了基于加权齐次函数的非线性自抗扰拦截制导设计方法.首先,提出了基于加权齐次函数的非线性扩张状态观测器在线估计视线角速率和由目标加速度等内外不确定性因素构成的总扰动.其次,设计了基于非线性扩张状态观测器的非线性自抗扰三维制导律对总扰动进行补偿,该制导律克服了高阶非线性项与强耦合项等不利因素的影响,提高了拦截制导精度.本文通过分析误差系统的动力学行为证明了闭环制导系统的稳定性和收敛性.本文提出的方法在拦截精度等方面优于已有的基于线性扩张状态观测器和基于fal函数的扩张状态观测器的自抗扰制导方法.仿真结果验证了本文所提出方法的有效性和优越性.

关键词：拦截制导非线性自抗扰控制扩张状态观测器

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基于强化学习自抗扰的气垫船进坞控制策略

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哈尔滨工程大学学报 2025年

作者：王元慧张峻恺吴鹏哈尔滨工程大学智能科学与工程学院

针对全垫升气垫船进坞过程出现的误差较大、速度较慢、易发生碰撞等问题，本文采用强化学习中的确定性策略梯度算法优化非线性自抗扰控制器设计的方法，并将优化后的自抗扰控制与PID控制相结合，通过对气垫船的艏向、航速与横向位移进... 详细信息

针对全垫升气垫船进坞过程出现的误差较大、速度较慢、易发生碰撞等问题，本文采用强化学习中的确定性策略梯度算法优化非线性自抗扰控制器设计的方法，并将优化后的自抗扰控制与PID控制相结合，通过对气垫船的艏向、航速与横向位移进行控制，实现了一种气垫船进坞的控制策略。并通过仿真验证了此控制策略在对目标艏向快速跟踪的同时，提高了艏向控制对不确定性干扰的抵抗能力，实现了进坞过程的快速性与准确性。

关键词：全垫升气垫船非线性自抗扰控制强化学习确定性策略梯度神经网络 PID控制艏向控制航速控制外界扰动

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具射流反作用力喷砂除锈并联机构自抗扰控制

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科学技术与工程 2024年第26期24卷 11332-11340页

作者：杨金城高国琴江苏大学电气信息工程学院镇江212013

针对由喷砂除锈并联机构末端喷枪射流反作用力造成的非匹配干扰问题,提出一种喷砂除锈并联机构非线性自抗扰控制方法。采用解析法对并联机构进行运动学分析,采用拉格朗日法建立考虑非匹配干扰的并联机构动力学模型;通过应用等效输入干... 详细信息

针对由喷砂除锈并联机构末端喷枪射流反作用力造成的非匹配干扰问题,提出一种喷砂除锈并联机构非线性自抗扰控制方法。采用解析法对并联机构进行运动学分析,采用拉格朗日法建立考虑非匹配干扰的并联机构动力学模型;通过应用等效输入干扰技术将系统的非匹配干扰转换为位于控制输入通道的匹配干扰,并与建模误差、关节摩擦力及外部干扰等集总为系统总干扰;设计非线性扩张状态观测器对系统集总干扰进行实时精确估计和补偿,进一步设计基于扩张状态观测器的自抗扰控制,以增强系统对集总干扰的鲁棒性,同时提高其轨迹跟踪控制性能。最后证明闭环系统的稳定性,并基于MATLAB软件和具射流反作用力喷砂除锈并联机构样机,对所提出控制方法进行仿真和样机实验,实验结果验证了所提出方法的有效性。

关键词：喷砂除锈并联机构射流反作用力非匹配干扰等效输入干扰技术非线性自抗扰控制

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基于NLADRC的水下飞行器姿态控制算法

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中国测试 2024年第4期50卷 119-124页

作者：蒋皓贾云飞陶灿辉南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 中国船舶科学研究中心江苏无锡214000

针对水下飞行器系统模型中非线性强、并且在水下运动的过程中常遇到各种干扰的问题,提出一种抗扰性较强的非线性自抗扰姿态控制算法。根据刚体动力学理论,得到水下飞行器的三自由度俯仰运动模型,并详细阐述自抗扰控制器的结构及各个组... 详细信息

针对水下飞行器系统模型中非线性强、并且在水下运动的过程中常遇到各种干扰的问题,提出一种抗扰性较强的非线性自抗扰姿态控制算法。根据刚体动力学理论,得到水下飞行器的三自由度俯仰运动模型,并详细阐述自抗扰控制器的结构及各个组成部分,确定参数整定的原则。仿真表明本算法可以通过单一改变观测器和控制器带宽大小而完成对姿态跟踪控制的调整,与传统PID控制和最优控制相比,非线性自抗扰控制器喷管摆角变化幅度和超调量更小、过渡时间更短,在有脉冲力矩干扰情况下,控制效果更好,为后面水下飞行器的进一步实验提供理论依据。

关键词：水下飞行器姿态控制非线性自抗扰控制抗扰性

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电液位置伺服系统低阶自抗扰控制研究

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组合机床与自动化加工技术 2024年第2期 130-133,140页

作者：张贻哲李跃松王棒李贵飞河南科技大学机电工程学院洛阳471003

电液位置伺服系统是一种时变非线性、外部扰动未知且数学模型复杂的高阶系统,对其采用的高阶自抗扰控制方法,需要整定参数较多,模型结构复杂,在实际工程应用中难以实现。针对这个问题,对电液位置伺服系统的一阶和二阶自抗扰控制(ADRC)... 详细信息

电液位置伺服系统是一种时变非线性、外部扰动未知且数学模型复杂的高阶系统,对其采用的高阶自抗扰控制方法,需要整定参数较多,模型结构复杂,在实际工程应用中难以实现。针对这个问题,对电液位置伺服系统的一阶和二阶自抗扰控制(ADRC)性能进行研究,实现电液位置伺服系统的低阶自抗扰控制。基于Simulink建立的电液位置伺服系统的低阶自抗扰控制系统,给定阶跃和正弦信号指令,并对系统施加一个负载扰动力,分析系统的响应速度、准确性和抗干扰能力。结果表明,一阶和二阶自抗扰控制都可以使电液位置伺服系统达到稳定状态,且二阶非线性自抗扰控制系统响应速度更快,控制精度高,鲁棒性更强。

关键词：电液位置伺服系统非线性自抗扰控制线性自抗扰控制物理模型

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