基于PIO-ADRC的自主水下航行器运动控制

为进一步提高自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)的控制精度,对六自由度全驱动AUV进行建模,并搭建相应的自抗扰控制器(Active Disturbance Rejection Controller,ADRC)。考虑到传统ADRC待调整参数过多,且必须随着系统进行相应的参数调整,针对此,提出基于鸽群算法优化(Pigeon-Inspired Optimization,PIO)的ADRC(PIO-ADRC),并在相同仿真条件下将其与经过PIO的比例-积分-微分(Pigeon-Inspired Optimized Proportional Integral Derivative,PIO-PID)控制器和传统ADRC的控制效果进行对比。结果表明,使用PIO的ADRC超调量小、稳态误差小、控制效率更高。

基于PI观测器的永磁同步电机自抗扰电流解耦控制

为了提高永磁同步电机(PMSM)电流环的电流解耦效果,提出一种基于PI观测器(PIO)的自抗扰电流解耦方法。该方法将PIO和扩张状态观测器相结合,实时准确地估计系统中的扰动,并将观测出的扰动量作为补偿值反馈到输入端,从而实现d、q轴间电流解耦、抑制扰动。对改进前后自抗扰控制器(ADRC)的扰动跟踪性能,闭环控制系统的抗扰性及稳定性做了理论分析。仿真和试验结果表明,引入PIO后,ADRC的扰动观测能力和电流解耦效果得到了提高,验证了所提方法的可行性和有效性。