基于改进扩展状态观测器的永磁同步电动机的自适应滑模控制

永磁同步电动机运行过程中存在负载扰动和参数摄动等问题,从而影响永磁同步电动机的转速。为提高永磁同步电动机的抗干扰性,提出了基于改进扩展状态观测器的自适应滑模控制策略。首先,设计改进的扩展状态观测器,根据扰动的大小动态调整扩展状态观测器增益,提高了系统的响应速度。其次,设计自适应滑模控制器,通过代价函数评定出最优滑模面系数,并进一步设计自适应滑模面,提高系统的收敛速度。最后,通过引入自适应律,在线估计扰动的观测误差。仿真结果表明:所提出的方法能够有效克服负载扰动和参数摄动对永磁同步电动机转速的影响,提高了系统的鲁棒性。

基于改进扩展状态观测器的四旋翼无人机轨迹鲁棒跟踪控制

针对四旋翼无人机在轨迹跟踪过程中会受到内外部扰动、模型误差等不确定性因素的影响,本文提出了一种基于改进型扩展状态观测器的积分滑模控制方案。具体来讲,首先,将四旋翼无人机系统存在的模型误差以及内外部扰动等不确定性因素视作集总干扰,通过借鉴的改进扩展状态观测器对其进行观测;进而,在此基础上,进一步考虑四旋翼无人机系统控制的连续性,基于四旋翼无人机轨迹误差、速度误差、姿态角误差和姿态角速度误差设计积分滑模控制器,分析了系统的稳定性并分别进行了数值仿真和实机实验。结果表明,采用本文算法时,在数值仿真中,各状态跟踪误差不超过1%,跟踪精度最高;在实机实验中,位置跟踪误差总体上能控制在20%以下。因此,本文方法具备有效性和可行性。

速度信息缺失下的多无人艇协同编队控制方法

针对一组欠驱动无人艇协同编队在航行中跟随艇无法获得领航艇的速度信息问题,提出一种基于改进线性扩展状态观测器(ILESO)的多无人艇协同编队控制方法:首先,考虑到速度传感器故障或通信断开时领航艇的速度信息难以获得,设计ILESO实时估计未知速度信息;其次,在此基础上结合领航-跟随下多无人艇协同编队误差模型,利用backstepping和李雅普诺夫理论设计编队控制律,同时将横向速度误差与相对艏向误差看做同一子系统一同镇定,巧妙地将不能直接补偿的横向力转移到可直接控制的转艏力矩上;最后,利用李雅普诺夫稳定性理论证明整个协同编队是全局一致有界稳定的。仿真结果验证了该方法是稳定有效的。