船舶动力定位系统的复合抗干扰控制

针对带有未知时变干扰和推进器故障的动力定位船舶,本文提出一种复合抗干扰控制方法。通过设计随机干扰观测器和故障诊断观测器估计未知干扰和故障,利用线性矩阵不等式证明了船舶的位置和航向保持期望值,且动力定位系统的所有信号都是依均方渐近有界的。最后,以比例模型船进行仿真,验证所提策略的有效性。

基于自适应干扰观测器的无人直升机模型参考跟踪控制

针对外部干扰影响下无人直升机(Unmanned aerial helicopter,UAH)模型参考跟踪控制问题开展研究,提出基于自适应干扰观测器的跟踪控制设计方案。首先,根据干扰部分可测特性将其建模为存在参数误差下的非线性外源系统,并设计了状态观测器及其自适应调节下的干扰观测器(Disturbance observer,DO),用于估计无人机系统的未知状态和外部干扰。其次,将模型参考控制与基于干扰观测器的控制方法相结合,提出抗干扰复合控制设计策略,获得了由观测与跟踪误差动态组成的闭环系统。再次,利用Lyapunov稳定性理论建立了给定H∞性能下判定闭环系统渐近稳定的充分性条件,并借助矩阵变换技术获得了观测器和控制器的联合设计方案。最后,通过数值仿真验证了所提跟踪控制算法的有效性和优越性。

基于dSPACE的直线电机复合控制算法研究

针对永磁同步直线电机在控制过程中由于复杂扰动的干扰,传统的控制算法难以对电机实现高精度位置跟踪控制的问题,提出了一种干扰观测器复合PID的控制方法,通过干扰观测器观测干扰,然后通过PID反馈控制方式抑制和补偿外部干扰。将所设计的控制算法在dSPACE半实物仿真平台上进行验证,目的是证明所设计的控制算法在实物上也能达到理想效果。实验结果表明,复合控制算法与传统的PID算法相比,有着较明显的精度提升。