检索结果-内蒙古大学图书馆

哈尔滨工业大学学报 2015年第11期47卷 6-14页

作者：耿云海陈炳龙梁海朝哈尔滨工业大学卫星技术研究所哈尔滨150080 北京航天长征飞行器研究所北京100076

为实现对非合作目标航天器进行在轨服务,将twisting算法与线性补偿项相结合,设计相对位置与姿态耦合的二阶滑模控制器.以航天器对接端口间耦合相对运动模型为基础,设计两种滑模平面的改进twisting控制器.选取严格李雅普诺夫函数,证明所... 详细信息

为实现对非合作目标航天器进行在轨服务,将twisting算法与线性补偿项相结合,设计相对位置与姿态耦合的二阶滑模控制器.以航天器对接端口间耦合相对运动模型为基础,设计两种滑模平面的改进twisting控制器.选取严格李雅普诺夫函数,证明所设计的改进twisting控制器对有界干扰具有有限时间收敛的特性,并估计出收敛时间的上界.设计数学仿真,将其与标准twisting算法进行对比,验证所设计的二阶滑模控制器对模型不确定性及有界干扰具有较强的鲁棒性,并能够有效抑制执行机构的震颤.

关键词：航天器在轨服务 twisting算法线性补偿滑模平面严格李雅普诺夫函数

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双层自适应快速super twisting控制算法

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控制理论与应用 2016年第8期33卷 1119-1127页

作者：杨雅君廖瑛尹大伟郑宇昕国防科技大学航天科学与工程学院湖南长沙410073 海军装备研究院上海200436

为提高super twising算法的收敛速度,解决现有算法存在的增益过估计问题,提出了两种自适应增益快速super twisting算法.分别通过快速终端滑模趋近律和增加线性项加快收敛速度.利用基于等效控制的双层自适应律调节增益,保证滑模存在条件... 详细信息

为提高super twising算法的收敛速度,解决现有算法存在的增益过估计问题,提出了两种自适应增益快速super twisting算法.分别通过快速终端滑模趋近律和增加线性项加快收敛速度.利用基于等效控制的双层自适应律调节增益,保证滑模存在条件的成立,同时使增益尽量的小.采用Lyapunov方法证明了新算法具有更优良的收敛特性,根据有界实引理和Schur补定理分别给出了两种算法的参数整定策略.仿真算例表明,在相同控制参数下,新算法的能耗与原算法接近,并具有更快的收敛速度和更强的鲁棒性.

关键词： super twisting算法收敛性等效控制自适应控制滑模控制观测器

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快速二阶终端滑模控制及其在下肢外骨骼的应用

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控制与决策 2019年第1期34卷 162-166页

作者：宋胜利陈文浩张兴龙曹宇轩陆军工程大学野战工程学院南京210007

为了提高传统二阶终端滑模控制的全局收敛性,提出一种快速二阶终端滑模控制算法.设计一种二阶趋近律,将绝对值函数隐藏在积分项里,并增加线性项以提高全局收敛性.当系统状态未到达滑模面时,采用二阶趋近律,并通过调整参数避免奇异问题;... 详细信息

为了提高传统二阶终端滑模控制的全局收敛性,提出一种快速二阶终端滑模控制算法.设计一种二阶趋近律,将绝对值函数隐藏在积分项里,并增加线性项以提高全局收敛性.当系统状态未到达滑模面时,采用二阶趋近律,并通过调整参数避免奇异问题;当系统状态到达滑模面时,采用不含不连续符号项的指数趋近律,以保证控制误差有限时间收敛.采用Lyapunov直接法证明快速二阶终端滑模控制算法的稳定性,及其比super twisting算法具有更优良的收敛特性.以下肢外骨骼为研究对象,建立动力学模型.在考虑建模误差和外部干扰的情况下,将该算法应用于下肢外骨骼的姿态控制.仿真结果表明,所提出的控制算法能够有效抑制抖振,并且比super twisting算法具有更良好的跟踪性能,验证了该算法的有效性.

关键词：二阶终端滑模控制抖振收敛速度下肢外骨骼 super twisting算法 Lyapunov直接法

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飞翼布局无人机反步L_2增益纵向着陆鲁棒控制

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哈尔滨工业大学学报 2016年第4期48卷 91-96页

作者：谭健周洲祝小平许晓平无人机特种技术重点实验室(西北工业大学) 西安710065 西北工业大学无人机研究所西安710065

针对存在干扰的飞翼布局无人机纵向着陆控制问题,提出一种基于super twisting滑模干扰观测器与跟踪微分器的反步L_2增益鲁棒控制方案.为解决反步控制虚拟控制量求导复杂的问题,设计了跟踪微分器对虚拟控制量进行求导,同时综合采用super ... 详细信息

针对存在干扰的飞翼布局无人机纵向着陆控制问题,提出一种基于super twisting滑模干扰观测器与跟踪微分器的反步L_2增益鲁棒控制方案.为解决反步控制虚拟控制量求导复杂的问题,设计了跟踪微分器对虚拟控制量进行求导,同时综合采用super twisting滑模干扰观测器和L_2增益鲁棒项增强了控制系统的鲁棒性.仿真结果表明,无人机高度、空速都跟踪上控制指令,垂直接地速度在允许的范围内,与传统的PID着陆控制方案相比具有更好的着陆控制性能.

关键词：飞翼布局无人机纵向着陆 super twisting算法干扰观测器跟踪微分器反步控制 L2增益

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基于二阶滑模算法的航天器相对位姿耦合控制研究

基于二阶滑模算法的航天器相对位姿耦合控制研究

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作者：陈炳龙哈尔滨工业大学

学位级别：博士

随着空间探索任务取得重大成功,自主在轨服务技术受到了广泛关注。就成本效应而言,对受损卫星进行在轨维修具有潜在的节约效益。因此,对目标航天器进行在轨维修、装配、升级等具有重大意义。未来在轨服务任务需要航天器能够自主执行交... 详细信息

随着空间探索任务取得重大成功,自主在轨服务技术受到了广泛关注。就成本效应而言,对受损卫星进行在轨维修具有潜在的节约效益。因此,对目标航天器进行在轨维修、装配、升级等具有重大意义。未来在轨服务任务需要航天器能够自主执行交会对接操作,甚至涉及对自由翻滚的失控航天器进行在轨服务。于是,与失控目标进行自主交会对接控制成为必需解决的关键技术。本文主要研究了与自由翻滚目标航天器进行自主交会对接过程的相对位姿耦合控制算法,深入讨论了基于二阶滑模算法的航天器对接端口间相对位姿耦合控制器设计方法。针对各控制器对不确定性和有界干扰的鲁棒性、有限时间收敛特性以及抑制执行机构震颤效应的能力进行分析与验证。主要包括以下内容:分析航天器对接端口间相对运动关系,总结出三种可行位置关系端口间的交会对接方式。以此为基础,考虑航天器相对旋转运动对相对平移运动的耦合影响,建立航天器对接端口间相对位姿耦合动力学模型。分析出所建相对运动模型中各耦合项来源:航天器所受干扰力矩产生的动力学耦合;相对姿态四元数、相对姿态角速度与服务航天器绝对姿态角速度产生的运动学耦合。通过数学仿真,在开环无控制情况下验证各耦合项对相对平动运动状态的影响效果。利用MATLAB与STK接口程序实现交会对接控制的可视化设计,并验证三种对接方式的可行性、安全性和可靠性。为改善标准twisting滑模算法的控制特性,以二阶滑模平面设计改进的twisting控制器。利用李雅普诺夫稳定性理论分析其有限时间收敛特性,并给出计算收敛时间上界的方法。通过数学仿真,验证所设计改进twisting算法的控制特性。针对二阶滑模算法对距离原点较远有界干扰鲁棒性较弱的问题,以两种形式滑模平面分别设计含线性补偿项的改进twisting控制器。选取新的李雅普诺夫函数证明其有限时间收敛特性,同时得到收敛时间的上界。通过数学仿真,验证其抑制距离原点较远有界干扰的鲁棒性;计算稳态阶段控制力与力矩绝对值冲量累积和来检验其减弱执行机构抖颤的效果。利用Super twisting(ST)控制算法无需计算滑模变量对时间导数的特点,设计航天器对接端口间相对位姿耦合的ST控制器。基于李雅普诺夫方法分析其有限时间收敛的特性,并计算收敛时间上界。通过数学仿真,验证ST控制器的收敛特性以及对模型不确定性和距离原点较远有界干扰的鲁棒性。类似地,将ST算法与线性控制相结合来提高系统对距离原点较远有界干扰的鲁棒性。选取新的李雅普诺夫函数证明改进ST控制器仍然可以在有限时间内收敛到平衡点,并计算出收敛时间上界。通过对比仿真,验证闭环系统对参数不确定性及不同形式有界干扰作用的鲁棒性,同时利用稳态时控制力与力矩的绝对值冲量累积和检验其抑制执行机构震颤作用的能力。为了进一步提高二阶滑模控制器对距离原点较远有界干扰的鲁棒性,利用自适应思想动态计算控制器的增益矩阵。针对已知上界有界干扰与未知上界有界干扰两种情况,考虑模型参数不确定性以及相对导航误差等因素,分别设计基于自适应ST算法的航天器对接端口间相对位姿耦合控制器(记作AST1与AST2)。利用李雅普诺夫稳定性理论证明其有限时间收敛到平衡点的特性,同时给出收敛时间上界的计算方法。通过数学仿真,验证各控制器对不同形式有界干扰作用和模型参数不确定性的鲁棒性,同时根据稳态阶段控制力与力矩绝对值冲量累积和证明其降低执行机构震颤的效果。通过对比可知:AST2在参数不变的情况下具有更广泛的适应性,对距离原点较远有界干扰的鲁棒性更强。

关键词：自主在轨服务自主交会对接耦合动力学模型 twisting算法震颤效应鲁棒性

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感应电机无差拍电流预测控制改进研究

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防爆电机 2019年第5期54卷 7-9,18页

作者：刘杨佳木斯防爆电机研究所有限公司

感应电机一般采用电流环和速度环的双闭环矢量控制结构,无差拍电流预测控制特点是电流响应速度快,但同时存在严重依赖电机模型,其参数不匹配会导致稳定性变差,工业用电机实际应用过程中避免不了电机参数摄动,系统将变得不稳定,因此提出... 详细信息

感应电机一般采用电流环和速度环的双闭环矢量控制结构,无差拍电流预测控制特点是电流响应速度快,但同时存在严重依赖电机模型,其参数不匹配会导致稳定性变差,工业用电机实际应用过程中避免不了电机参数摄动,系统将变得不稳定,因此提出一种基于Supertwisting算法的复合控制策略,对无差拍电流预测控制进行改进方法,将系统扰动作为控制前馈,电流误差将得到有效消除。本文分析了传统无差拍电流预测控制以及存在的缺点,提出基于Supertwisting算法的复合控制策略,建立数学模型,并通过实验验证了所提出的复合控制在电机参数不匹配时能实现快速且无稳态误差的电流控制。

关键词：预测控制无差拍电流预测 Super twisting算法复合控制稳态电流误差

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