一种基于双复合滑模面滑模观测器的异步电机转子电阻辨识方案

设计了一个双复合滑模面滑模观测器在线辨识异步电机转子电阻,用于提高异步电机间接磁场定向矢量控制性能。尽管观测器是在静止坐标系下实现的,但其推理和设计过程是在转子磁场定向同步旋转坐标系下完成的。这种处理方法,使得静止坐标系下复合滑模面的本质得以清晰揭示,使得单个复合滑模面滑模观测器的不足得以暴露,使得双复合滑模面滑模观测器的提出得以自然呈现,从而完善了复合滑模面滑模观测器设计的理论基础。相关仿真和实验结果验证了该文的推理,展示了该文设计的双复合滑模面滑模观测器的收敛性、观测精度、参数鲁棒性以及动态性能。

基于ESO的复合滑模面非奇异terminal滑模控制

针对传统非奇异terminal滑模控制存在的收敛缓慢和控制输入抖振的问题,提出采用复合滑模面函数和扩张状态观测器的控制器设计方法.首先,结合复合滑模面,采用分阶段控制律提高系统收敛速度;然后,在此基础上使用扩张状态观测器在线估计并补偿系统的不确定量,以有效削弱系统未建模动力学导致的抖振;最后,分别证明了以上两种方法的有限时间收敛特性.仿真结果验证了所提出方法的有效性,体现了系统的快速收敛和强鲁棒性等特点.

基于复合积分滑模的永磁同步电机硬件在环位置控制

为了提高永磁同步电机位置控制系统在启动阶段位置响应的快速性以及负载扰动时位置响应的鲁棒性,基于分数阶微积分理论,引入状态变量的分数阶积分项,提出一种非线性复合积分滑模面,设计了相应的复合积分滑模控制器,并通过Lyapunov定理证明其稳定性。采用线性二次型调节器方法设计了控制器的参数,并在基于SIMULINK/QuaRC的PMSM硬件在环实时控制系统中,对所提控制算法做了性能测试与对比试验。实验结果表明,所提方法在位置响应的快速性以及对负载扰动的抑制能力方面,优于传统整数阶积分滑模控制方法。

永磁同步电机的分数阶新型复合积分滑模控制

为了改善负载的扰动性和系统参数变化对永磁同步电机性能的影响问题,提出了一种新型的非线性的复合积分滑模面,设计了基于分数阶的复合积分滑模控制系统,引入了终端吸引子这一概念,外环加入了扩张观测器用来对外界的扰动进行在线估测,设计了分数阶的复合积分滑模速度控制器。仿真结果表明,该控制器具有快速的收敛性和对负载扰动有较强的鲁棒性。

基于改进Terminal滑模的导弹大角度机动控制

针对空空导弹攻击载机尾后目标的大角度机动控制问题,提出一种基于复合滑模面与扰动抑制机制的非奇异Terminal滑模(NTSM)控制器设计方法。首先建立了包含有气动不确定性的直接力控制系统(RCS)空空导弹数学模型,并采用传统NTSM控制方法设计了导弹姿态控制律。然后,在此基础上,针对大角度机动时初始状态远离平衡点的问题,设计了一种复合滑模面以加快系统收敛速度。为解决大攻角下的气动不确定性导致的严重抖振问题,引入了扩张状态观测器(ESO)技术,实现了系统不确定量的在线估计与补偿。对所提方法的稳定性分析证明了系统的有限时间收敛特性。最后,将设计的控制器应用于空空导弹的敏捷转弯大角度机动控制,仿真结果表明新方法可以加快系统收敛速度,并能有效削弱未建模动力学造成的抖振现象。

基于精确反馈线性化的直流微电网恒功率负载系统NTSMC稳定性研究

针对带有恒功率负荷CPL(constant power load)的直流微电网系统易引起系统振荡的问题,提出一种基于精确反馈线性化的非奇异终端滑模控制NTSMC(non-singular terminal sliding-mode control)策略。首先,采用状态反馈精确线性化技术,建立变换器系统线性化模型;然后,设计基于复合滑模面的NTSMC,以实现系统快速收敛并有效削弱传统滑模的抖振问题,确保负载恒定功率供应;最后,建立Matlab/Simulink仿真模型。仿真结果表明,对于带CPL的直流微电网系统,所设计的基于精确反馈线性化的复合滑模面NTSMC系统具有较高的鲁棒性,可保证系统在输入电压摄动及负载出现扰动时有理想的稳态特性和动态响应。