基于RLESO与终端滑模的光伏并网逆变器控制策略

针对光伏并网逆变器直流侧母线电压易受光照、温度以及网侧电压和负载波动的影响,提出一种基于降阶线性扩张状态观测器(Reduced Linear Extended State Observer,RLESO)和终端滑模理论(Terminal Sliding Mode Theory)的新型自抗扰控制策略,并将其应用于光伏并网逆变器的电压外环.建立光伏并网逆变器在坐标系下的物理模型,在此基础上设计RLESO,通过构造李雅普诺夫函数证明RLESO的收敛性.频域特性表明RLESO相比于线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer,LESO)具有更快的响应速度以及更小的相位滞后.为保证系统鲁棒性,采用Terminal设计自抗扰控制器的误差反馈律.通过Matlab/Simulink仿真平台进行了多工况的仿真测试,结果均表明降阶自抗扰控制策略具有良好的快速性和抗扰能力,工程实用性更强.

永磁同步直线电机的降阶线性自抗扰控制器研究

针对永磁同步直线电机(PMSLM)在各种高精密的半导体封装装备中,应用环境复杂多变,存在各种扰动直接影响其运动性能的问题,提出降阶自抗扰控制方法。为了实现该系统高速高精密运动控制,先通过阶跃响应实验获取了系统的开环传递函数,并针对使用常规观测器容易导致系统相位滞后的问题,在传统线性自抗扰(LADRC)基础上,设计了基于降阶线性扩张状态观测器(RLESO)的降阶线性自抗扰控制器(RLADRC),以提升系统对扰动的观测精度;然后基于对XY运动平台的硬件精度限制分析,设计了改进的降阶线性自抗扰控制器(IRLADRC)。实验结果表明,相比于PID和LADRC,IRLADRC具有较好的运动控制效果,使系统的整定时间更短,超调量更小,且抗干扰能力更强,满足了实际工程运用的需求。

四旋翼飞行器降阶自抗扰控制

针对四旋翼飞行器模型不确定、易受外界干扰影响等特点,采用一种降阶自抗扰控制(RADRC)方法对其位置和姿态进行控制,并对控制系统稳定性进行了分析。在该方法中,将降阶线性自抗扰控制(RLADRC)与非线性跟踪微分器结合,以适应四旋翼飞行器各通道对控制性能的不同需求。其中,设计的降阶线性扩张状态观测器(RLESO)仅观测系统输出微分信号及扰动,避免了对已知信息的重复观测,使系统带宽在保证RLESO估计精度的同时,减小系统的噪声敏感度。通过仿真和Qball2平台实验对RADRC与传统线性自抗扰方法的轨迹跟踪能力和抗扰性能进行了比较,验证了RADRC方法的有效性和优越性。