检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2021年第12期36卷 2594-2606页

作者：刘乐高杰强嘉萍丁素艳燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心秦皇岛066004 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室秦皇岛066004

为了提高交流异步电机在参数摄动和负载扰动下的位置跟踪控制性能,该文提出一种基于浸入与不变(I&I)理论的自适应控制方法。首先,通过构造非线性扩张状态观测器(NLESO)对系统的负载扰动进行动态观测,提高系统的跟踪控制精度;其次,基... 详细信息

为了提高交流异步电机在参数摄动和负载扰动下的位置跟踪控制性能,该文提出一种基于浸入与不变(I&I)理论的自适应控制方法。首先,通过构造非线性扩张状态观测器(NLESO)对系统的负载扰动进行动态观测,提高系统的跟踪控制精度;其次,基于I&I理论对系统的摄动参数设计自适应估计器,实现参数估计值渐近收敛到真实值;再次,基于I&I理论分别完成交流异步电机位置和磁链跟踪控制器的设计,实现对系统给定值的精确跟踪控制;最后,将该文所提方法与动态面控制(DSC)方法和I&I控制方法进行仿真及实验对比研究,结果验证了该文所提方法的有效性和可行性。

关键词：交流异步电机自适应位置跟踪控制浸入与不变理论非线性扩张状态观测器

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气动变载荷加载系统的分数阶PID改进型自抗扰控制

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振动与冲击 2022年第15期41卷 116-121,129页

作者：刘福才郭根旺燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心河北秦皇岛066004

为了研究机构在复杂压力作用下的材料性能,设计了一套气动变载荷压力加载系统用来模拟复杂压力加载作用。但由于在实际气动压力加载系统应用中存在易受干扰、时滞性大和非线性等问题,难以实现给定波形的精确跟踪。为了提高气动变载荷压... 详细信息

为了研究机构在复杂压力作用下的材料性能,设计了一套气动变载荷压力加载系统用来模拟复杂压力加载作用。但由于在实际气动压力加载系统应用中存在易受干扰、时滞性大和非线性等问题,难以实现给定波形的精确跟踪。为了提高气动变载荷压力加载系统的跟踪精度,设计了一种分数阶PID(proportion integration differentiation)改进型自抗扰控制器应用于气动变载荷压力加载控制之中,该控制器利用分数阶PID取代常规自抗扰控制器中的非线性状态误差反馈器,因此结合了分数阶PID控制器良好的动态性能和自抗扰控制器良好的抗干扰能力。和常规自抗扰控制进行了仿真和试验比较,结果表明,该控制算法响应速度快,跟踪精度高,抗干扰能力强。

关键词：压力加载气动加载系统分数阶PID改进型自抗扰控制波形跟踪

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基于深度学习的非合作目标关键点检测及匹配方法

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高技术通讯 2024年第8期34卷 832-841页

作者：宋佳秋朱浩然刘福才燕山大学工程训练中心秦皇岛066004 燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心秦皇岛066004

针对非合作目标相对位姿测量任务中特征点检测及双目匹配环节易受环境干扰、鲁棒性弱的问题,提出一种更具实用价值的方法。首先,将具有代表性的某型号卫星模型视为非合作目标实验对象,并针对其结构特点开发了关键点标注软件,以生成数据... 详细信息

针对非合作目标相对位姿测量任务中特征点检测及双目匹配环节易受环境干扰、鲁棒性弱的问题,提出一种更具实用价值的方法。首先,将具有代表性的某型号卫星模型视为非合作目标实验对象,并针对其结构特点开发了关键点标注软件,以生成数据集并用于深度卷积神经网络(DCNN)模型的训练;之后使用不同算法对DCNN模型输出的两类信息进行分析,完成关键点检测;最后通过对识别对象进行双目匹配,从而间接完成关键点双目匹配。将该方法应用到自主搭建的系统平台,并与传统算法进行对比,结果表明,该算法可在实际应用环境中完成非合作目标的关键点检测及其双目匹配,并具有较强的鲁棒性,为非合作目标相对位姿测量任务的关键环节提供了一种新思路。

关键词：非合作目标相对位姿测量深度学习关键点检测双目立体视觉

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输入受限下欠驱动AUV轨迹跟踪滑模控制

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水下无人系统学报 2022年第1期30卷 44-53页

作者：李鑫滨王鹏骆曦潘洪涛燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心河北秦皇岛066004

针对欠驱动自主水下航行器(AUV)在外界干扰和输入受限下水平面轨迹跟踪问题,提出了基于非线性干扰观测器和径向基函数(RBF)神经网络的滑模控制器。首先,将欠驱动AUV运动学模型通过坐标变换转换为误差运动学模型镇定位置误差;其次,利用... 详细信息

针对欠驱动自主水下航行器(AUV)在外界干扰和输入受限下水平面轨迹跟踪问题,提出了基于非线性干扰观测器和径向基函数(RBF)神经网络的滑模控制器。首先,将欠驱动AUV运动学模型通过坐标变换转换为误差运动学模型镇定位置误差;其次,利用反步法设计艏摇角虚速度控制律,镇定姿态误差;然后采用非线性干扰观测器对时变海流扰动进行估计,并通过滤波器估计虚拟控制律的导数,避免了虚拟控制律求导引起的"微分爆炸";最后,设计自适应RBF神经网络对欠驱动AUV实际输入进行补偿,通过李雅普诺夫稳定性证明闭环跟踪误差所用信号一致有界。仿真验证了所设计控制器的有效性。

关键词：欠驱动自主水下航行器输入受限轨迹跟踪滑模控制

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基于super-twisting算法的多航天器姿态有限时间分布式协同控制

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控制理论与应用 2021年第7期38卷 924-932页

作者：许淼方一鸣李建雄赵晓东燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心河北秦皇岛066004

针对受外界干扰和执行器故障影响的多航天器姿态协同控制问题,本文设计了一种基于干扰观测器的分布式协同supper-twisting滑模控制器.首先,将各航天器的外界干扰和执行器故障看作一个集总干扰,设计自适应滑模干扰观测器对其进行估计.其... 详细信息

针对受外界干扰和执行器故障影响的多航天器姿态协同控制问题,本文设计了一种基于干扰观测器的分布式协同supper-twisting滑模控制器.首先,将各航天器的外界干扰和执行器故障看作一个集总干扰,设计自适应滑模干扰观测器对其进行估计.其次,将supper-twisting算法和积分滑模面相结合,设计一种基于多航天器姿态一致性误差的分布式协同控制器,并由Lyapunov稳定性理论证明了所设计的多航天器姿态可以在有限时间内收敛到平衡点附近的邻域内.最后的仿真研究及比较结果表明,所设计的控制器可以加快系统的收敛速度,并提高系统的控制精度.

关键词：协同控制 super-twisting算法分布式控制多航天器有限时间

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基于有限时间未知输入观测器的一类受扰非线性系统故障检测与估计

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控制与决策 2022年第11期37卷 2941-2948页

作者：刘仁和刘乐方一鸣王馨燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心河北秦皇岛066004

针对一类非线性系统同时存在执行器故障、传感器故障和扰动的问题,提出一种基于有限时间未知输入观测器的故障检测与估计方法.首先,通过线性非奇异变换将原系统解耦为两个降阶的子系统,其中一个子系统只包含扰动,另一个子系统同时包含... 详细信息

针对一类非线性系统同时存在执行器故障、传感器故障和扰动的问题,提出一种基于有限时间未知输入观测器的故障检测与估计方法.首先,通过线性非奇异变换将原系统解耦为两个降阶的子系统,其中一个子系统只包含扰动,另一个子系统同时包含扰动和故障;然后,通过一阶低通滤波器获得新的状态并与子系统构成增广系统,实现将原系统的传感器故障转化为增广系统的执行器故障;接着,设计未知输入观测器对增广系统故障进行检测,实现在有限时间内估计出系统的扰动和故障,并通过理论分析验证所设计观测器的有限时间收敛性;最后,基于永磁同步电机(PMSM)转速系统进行仿真研究,仿真结果验证了所提出方法的有效性.

关键词：故障检测故障估计有限时间未知输入观测器永磁同步电机

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伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统前馈+迭代学习复合控制

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电机与控制学报 2020年第12期24卷 130-141页

作者：方一鸣张文健李建雄马壮燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心河北秦皇岛066004

针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在电机单方向转动约束、周期性时变负载扰动、减速比加工误差等问题,采用一种前馈+迭代学习控制(ILC)的复合控制策略。通过机理分析给出伺服电机的期望转速作为前馈控制量,再利用结晶器振... 详细信息

针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在电机单方向转动约束、周期性时变负载扰动、减速比加工误差等问题,采用一种前馈+迭代学习控制(ILC)的复合控制策略。通过机理分析给出伺服电机的期望转速作为前馈控制量,再利用结晶器振动位移跟踪误差信号设计带遗忘因子的迭代学习控制器。理论分析表明所设计的迭代学习控制器能够使系统跟踪误差收敛到原点附近的邻域内。最后,通过仿真和实验分析不同遗忘因子取值对系统控制性能的影响,结果表明,当采用负指数的变遗忘因子时,比固定遗忘因子时的跟踪精度更高,比无遗忘因子时的收敛速度更快。

关键词：伺服电机驱动连铸结晶器振动位移系统迭代学习控制前馈控制遗忘因子

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SS-DEWMA图多目标优化及在输出传感器故障检测中的应用

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控制与决策 2022年第6期37卷 1656-1664页

作者：方一鸣阎淑雅李建雄赵晓东燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066004 智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心河北秦皇岛066004

针对平方和双指数加权移动平均(SS-DEWMA)图难以选取合适参数同时满足数据监控的多个指标最优的问题,提出一种SS-DEWMA图的多目标优化(MO-SS-DEWMA图)数据监控方法,并将该方法用于非线性系统传感器的故障检测.首先,采用复合嵌入式均方... 详细信息

针对平方和双指数加权移动平均(SS-DEWMA)图难以选取合适参数同时满足数据监控的多个指标最优的问题,提出一种SS-DEWMA图的多目标优化(MO-SS-DEWMA图)数据监控方法,并将该方法用于非线性系统传感器的故障检测.首先,采用复合嵌入式均方根容积卡尔曼滤波器(CESCKF)对系统状态进行估计,并产生残差;其次,构造残差评价(数据监控)指标漏报率(MDR)和误报率(FAR)与SS-DEWMA图的两个参数的函数,并以MDR和FAR同时最小为优化目标,利用多目标粒子群优化(MO-PSO)算法对两个参数进行离线优化,将优化后的SS-DEWMA图的输出值与阈值比较,在线检测故障,其中,采用小波分析算法削弱噪声对SS-DEWMA图的影响;最后,将所提出算法用于伺服电机驱动的连铸结晶器振动系统位移传感器故障检测中,仿真和实验结果表明,该方法能有效降低故障检测的漏报率和误报率.

关键词：传感器故障检测平方和双指数加权移动平均图多目标优化卡尔曼滤波器

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基于嵌套自适应观测器的连铸结晶器振动位移系统有限时间容错控制

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控制理论与应用 2022年第12期39卷 2313-2321页

作者：赵永超方一鸣刘乐刘仁和燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066004 智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心河北秦皇岛066004

针对连铸结晶器振动位移系统存在伺服电机驱动单元等执行器故障和负载转矩扰动问题,本文提出一种基于嵌套自适应观测器的有限时间容错策略.首先,设计一种嵌套自适应观测器在线估计由执行器故障和负载转矩扰动构成的综合不确定项;其次,... 详细信息

针对连铸结晶器振动位移系统存在伺服电机驱动单元等执行器故障和负载转矩扰动问题,本文提出一种基于嵌套自适应观测器的有限时间容错策略.首先,设计一种嵌套自适应观测器在线估计由执行器故障和负载转矩扰动构成的综合不确定项;其次,采用分层设计与终端滑模相结合的方法,分别对位移子系统和电流环子系统设计全阶滑模控制器(FOSMC)和终端滑模控制器补偿综合不确定项,并通过引入一阶低通滤波器来提高控制信号的连续性.理论分析表明,本文所提容错控制策略能够保证闭环系统所有状态有限时间稳定;最后,通过仿真对比研究验证了本文所提控制策略的有效性.

关键词：连铸结晶器嵌套自适应观测器容错控制执行器故障

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基于龙伯格观测器的感应电机预设性能位置跟踪优化控制

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控制理论与应用 2023年第6期40卷 1043-1052页

作者：刘乐刘鹏王馨方一鸣燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066004 智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心河北秦皇岛066004

考虑暂稳态约束、控制参数优化及参数摄动和负载扰动等对感应电机位置跟踪控制性能的影响,本文提出了一种基于龙伯格观测器的预设性能优化控制方法.首先,针对电机转子磁链在实际中不可测的问题,采用龙伯格观测器对其进行了快速准确的估... 详细信息

考虑暂稳态约束、控制参数优化及参数摄动和负载扰动等对感应电机位置跟踪控制性能的影响,本文提出了一种基于龙伯格观测器的预设性能优化控制方法.首先,针对电机转子磁链在实际中不可测的问题,采用龙伯格观测器对其进行了快速准确的估计.其次,基于反步法完成感应电机位置预设性能控制器的设计,基于变增益指数趋近律完成感应电机磁链滑模控制器的设计,通过构造干扰观测器对电机系统中由参数摄动和负载扰动引起的不确定项进行观测,实现了对系统给定值准确的跟踪控制.再次,将遗传算法(GA)与改进的粒子群优化(IPSO)算法相结合,对所设计的控制器参数进行优化整定,进一步提高了系统的收敛速度和稳态精度.基于李雅普诺夫稳定性理论分析表:所设计的控制器能够保证位置跟踪误差一直处于预设边界内,且整个闭环系统是全局一致有界稳定的.最后,通过仿真和模拟实验对比分析验证了本文所提方法的有效性及在实际电机系统中应用的可行性.

关键词：感应电机龙伯格观测器预设性能控制反步滑模控制混合智能优化算法

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